JP5907483B2 - Method for producing plant transformed so as to promote dedifferentiation or redifferentiation, transformant, and chimeric protein, chimeric gene, DNA, recombinant expression vector and kit used in the method - Google Patents

Method for producing plant transformed so as to promote dedifferentiation or redifferentiation, transformant, and chimeric protein, chimeric gene, DNA, recombinant expression vector and kit used in the method Download PDF

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Description

本発明は、脱分化または再分化が促進されるように改変された植物体の生産方法、形質転換体、ならびにその方法に用いられるタンパク質、キメラタンパク質、遺伝子、キメラ遺伝子、DNA、組換え発現ベクタおよびキットに関する。   The present invention relates to a method for producing a plant modified so as to promote dedifferentiation or redifferentiation, a transformant, and a protein, chimeric protein, gene, chimeric gene, DNA, recombinant expression vector used in the method And relating to the kit.

花き園芸植物の多くは遺伝的に固定(純化)されていないため、研究用材料や商品等としてこれらを用いる場合には、培養等によってクローンを増殖する技術が求められる。また、この培養技術は、遺伝子組換えにより形質転換された植物体を作製する過程でも使用される重要な技術である。   Since many flower garden plants are not genetically fixed (purified), when these are used as research materials, products, etc., techniques for growing clones by culture or the like are required. This culture technique is also an important technique used in the process of producing a plant transformed by genetic recombination.

培養増殖の一つの方法として、葉片等の組織片からのカルス増殖(脱分化)と、そこからの不定芽形成(再分化)を経る方法があるが、それぞれの段階への移行しやすさは、植物種ごとに大きく異なり、この移行をいかに効率化するかが、培養増殖や形質転換の効率を上げる最も重要なポイントとなっている。   As one method of culture growth, there is a method through callus growth (dedifferentiation) from tissue pieces such as leaf pieces, and adventitious bud formation (redifferentiation) from there, but the ease of transition to each stage is The efficiency of this transfer is the most important point for increasing the efficiency of culture growth and transformation.

例えば、花き園芸植物の一つであるトレニア(Torenia fournieri Lind.)の形質転換、不定芽形成では、通常、不定芽が出始めるまでに60日程度を要し、100日経過時でも使用組織片数に対して5%程度の数の不定芽形成にとどまり、非常に効率が悪かった。   For example, transformation and adventitious bud formation of Torenia (Torenia fournieri Lind.), Which is one of the flower garden plants, usually takes about 60 days until adventitious buds start to appear. The number of adventitious buds was about 5% of the number, and the efficiency was very poor.

また、植物体の形質転換体の取得には、植物種によって期間が異なるが、例えば、トレニア等では最短4ヶ月程度、タバコ、キク等で半年程度、バラ、カーネーション等で1年程度、リンドウ、トルコキキョウ等では1年半〜2年程度開花までに要し、材料となる植物の状態や導入遺伝子の性質等によっては、遺伝子組換え体が数系統しか得られない場合があった。   In addition, the period for obtaining a transformant of a plant body varies depending on the plant species, but for example, it is about 4 months at the shortest for Torenia, about half a year for tobacco, chrysanthemum, etc., about 1 year for roses, carnations, etc. For example, it takes about 1.5 years to 2 years for flowering, and depending on the state of the plant used as the material and the nature of the transgene, there are cases where only a few lines of genetically modified organisms can be obtained.

例えば、特許文献1には、脱分化に関与する転写因子をコードする遺伝子を含む組換え発現ベクタを植物細胞に導入して、上記転写因子を植物細胞内で生産させることにより脱分化が促進されるように改変された植物体を生産することが記載されている。   For example, in Patent Document 1, dedifferentiation is promoted by introducing a recombinant expression vector containing a gene encoding a transcription factor involved in dedifferentiation into a plant cell and producing the transcription factor in the plant cell. It is described to produce a plant body modified in this way.

特開2006−325588号公報JP 2006-325588 A

本発明の目的は、脱分化または再分化が促進されるように改変された植物体の生産方法、形質転換体、ならびにその方法に用いられるタンパク質、キメラタンパク質、遺伝子、キメラ遺伝子、DNA、組換え発現ベクタおよびキットを提供することにある。   The object of the present invention is to produce a plant modified so as to promote dedifferentiation or redifferentiation, a transformant, and a protein, chimeric protein, gene, chimeric gene, DNA, recombinant used in the method It is to provide expression vectors and kits.

本発明は、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させることにより、植物体の脱分化または再分化を促進する植物体の生産方法である。   The present invention allows a plant to produce a chimeric protein in which a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor are fused. This is a method for producing a plant that promotes dedifferentiation or redifferentiation of the plant.

前記植物体の生産方法において、前記転写因子が、以下の(a)のタンパク質であることが好ましい。
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するタンパク
In the plant production method, the transcription factor is preferably the following protein (a ) .
(A) protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1

前記植物体の生産方法において、前記転写因子が、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有し、かつ、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する機能を有するタンパク質であることが好ましい。 In the plant production method, the transcription factor promotes transcription of a gene having 90 % or more identity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and suppressing dedifferentiation or redifferentiation. A protein having a function is preferable.

前記植物体の生産方法において、前記転写因子をコードする遺伝子として、以下の(c)または(d)の遺伝子が用いられることが好ましい。
(c)配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子
(d)配列番号2に示される塩基配列を含む遺伝子と相補的な塩基配列を含む遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子
In the plant production method, the following gene (c) or (d) is preferably used as the gene encoding the transcription factor.
(C) A gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame region (d) Hybridizing under stringent conditions with a gene containing a base sequence complementary to the gene containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 And a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、以下の式(1)〜(4)のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するペプチドであることが好ましい。
(1)X1−Leu−Asp−Leu−X2−Leu−X3
(ここで、式(1)中、X1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、X2はAsnまたはGluを示し、X3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(2)Y1−Phe−Asp−Leu−Asn−Y2−Y3
(ここで、式(2)中、Y1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、Y2はPheまたはIleを示し、Y3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(3)Z1−Asp−Leu−Z2−Leu−Arg−Leu−Z3
(ここで、式(3)中、Z1はLeu、Asp−LeuまたはLeu−Asp−Leuを示し、Z2はGlu、GlnまたはAspを示し、Z3は0〜10個のアミノ酸残基を示す。)
(4)Asp−Leu−Z4−Leu−Arg−Leu
(ここで、式(4)中、Z4はGlu、GlnまたはAspを示す。)
In the plant production method, the functional peptide is preferably a peptide having an amino acid sequence represented by any of the following formulas (1) to (4).
(1) X1-Leu-Asp-Leu-X2-Leu-X3
(Here, in Formula (1), X1 represents 0 to 10 amino acid residues, X2 represents Asn or Glu, and X3 represents at least 6 amino acid residues.)
(2) Y1-Phe-Asp-Leu-Asn-Y2-Y3
(Here, in Formula (2), Y1 represents 0 to 10 amino acid residues, Y2 represents Phe or Ile, and Y3 represents at least 6 amino acid residues.)
(3) Z1-Asp-Leu-Z2-Leu-Arg-Leu-Z3
(Here, in Formula (3), Z1 represents Leu, Asp-Leu or Leu-Asp-Leu, Z2 represents Glu, Gln or Asp, and Z3 represents 0 to 10 amino acid residues.)
(4) Asp-Leu-Z4-Leu-Arg-Leu
(Here, in formula (4), Z4 represents Glu, Gln or Asp.)

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、配列番号3〜19のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するペプチドであることが好ましい。   In the said plant body production method, it is preferable that the said functional peptide is a peptide which has an amino acid sequence shown in either of sequence number 3-19.

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、以下の(e)または(f)のペプチドであることが好ましい。
(e)配列番号20または21に示されるアミノ酸配列を有するペプチド
(f)配列番号20または21に示されるアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有するペプチド
In the method for producing a plant body, the functional peptide is preferably the following peptide (e) or (f).
(E) SEQ ID NO: 20 or a peptide having an amino acid sequence shown in 21 (f) for the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21 peptides having at least 90% identity

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、以下の式(5)で表されるアミノ酸配列を有するペプチドであることが好ましい。
(5)α1−Leu−β1−Leu−γ1−Leu
(ここで、式(5)中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、SerまたはHisを示し、γ1は、Arg、Gln、Asn、Thr、Ser、His、LysまたはAspを示す。)
In the method for producing a plant body, the functional peptide is preferably a peptide having an amino acid sequence represented by the following formula (5).
(5) α1-Leu-β1-Leu-γ1-Leu
(In the formula (5), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, and γ1 represents , Arg, Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp.)

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、以下の式(6)〜(8)のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するペプチドであることが好ましい。
(6)α1−Leu−β1−Leu−γ2−Leu
(7)α1−Leu−β2−Leu−Arg−Leu
(8)α2−Leu−β1−Leu−Arg−Leu
(ここで、各式(6)〜(8)中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、α2は、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、SerまたはHisを示し、β2は、Asn、Arg、Thr、SerまたはHisを示し、γ2は、Gln、Asn、Thr、Ser、His、LysまたはAspを示す。)
In the plant production method, the functional peptide is preferably a peptide having an amino acid sequence represented by any of the following formulas (6) to (8).
(6) α1-Leu-β1-Leu-γ2-Leu
(7) α1-Leu-β2-Leu-Arg-Leu
(8) α2-Leu-β1-Leu-Arg-Leu
(Here, in each formula (6)-(8), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, α2 represents Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, and β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, β2 represents Asn, Arg, Thr, Ser or His, γ2 represents Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp (Shown.)

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、配列番号22〜37、133、59、60のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するペプチドであることが好ましい。   In the method for producing a plant body, the functional peptide is preferably a peptide having an amino acid sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 22 to 37, 133, 59, and 60.

前記植物体の生産方法において、前記機能性ペプチドが、配列番号38または39に示されるアミノ酸配列を有するペプチドであることが好ましい。   In the method for producing a plant body, the functional peptide is preferably a peptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 or 39.

前記植物体の生産方法において、前記転写因子をコードする遺伝子と前記機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを、植物細胞に導入する形質転換工程を含むことが好ましい。   The method for producing a plant includes a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing a chimeric gene having a gene encoding the transcription factor and a polynucleotide encoding the functional peptide into a plant cell. preferable.

前記植物体の生産方法において、さらに、前記組換え発現ベクタを構築する発現ベクタ構築工程を含むことが好ましい。   The plant production method preferably further comprises an expression vector construction step of constructing the recombinant expression vector.

本発明は、前記植物体の生産方法により生産された、脱分化または再分化が促進されるように改変された植物体である。   The present invention is a plant that has been modified by the method for producing a plant so as to promote dedifferentiation or redifferentiation.

本発明は、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質である。   The present invention is a chimeric protein in which a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation and a functional peptide that converts an arbitrary transcription factor into a transcriptional repression factor are fused.

本発明は、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子である。   The present invention relates to a chimeric gene comprising a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor It is.

本発明は、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする部分と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードする部分とを含むDNAである。   The present invention is a DNA comprising a portion encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a portion encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor .

本発明は、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタである。   The present invention relates to a chimeric gene comprising a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor A recombinant expression vector comprising

本発明は、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを含む形質転換体である。   The present invention relates to a chimeric gene comprising a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor A transformant comprising a recombinant expression vector comprising

また、前記形質転換体が植物体であることが好ましい。   The transformant is preferably a plant.

本発明は、植物体の生産を行うためのキットであって、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを含むキットである。   The present invention is a kit for producing a plant, which converts a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and an arbitrary transcription factor into a transcriptional repression factor. A kit comprising a recombinant expression vector comprising a chimeric gene having a polynucleotide encoding a functional peptide.

本発明では、植物細胞の脱分化または再分化を抑制する遺伝子の働きを抑制することにより、脱分化または再分化が促進されるように改変された植物体を生産することができる。   In the present invention, a plant body modified to promote dedifferentiation or redifferentiation can be produced by suppressing the function of a gene that suppresses the dedifferentiation or redifferentiation of plant cells.

実施例において用いる組換え発現ベクタを構築するための構築用ベクタの構築方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the construction method of the vector for construction for constructing the recombinant expression vector used in an Example. 実施例において用いる構築用ベクタp35SGに、転写抑制転換ペプチドSRDXをコードする遺伝子とMYB106遺伝子とを組み込む工程図である。FIG. 5 is a process diagram for incorporating a gene encoding the transcription repressor conversion peptide SRDX and the MYB106 gene into the construction vector p35SG used in the Examples. 形質転換用ベクタpBCKHの構築方法を示す工程図である。FIG. 3 is a process diagram showing a method for constructing a transformation vector pBCKH. 本発明の実施例1および比較例1〜3における感染後の日数(日)とシュート出現カルス数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the days (days) after infection and the number of shoot appearance callus in Example 1 and Comparative Examples 1-3 of this invention.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

本発明者らは、植物自身の持つ遺伝子の働きを抑制することで植物の性質を変える遺伝子組換えの手法(CRES−T法)を用いて、モデル植物であるシロイヌナズナの多数の遺伝子を花き園芸植物のモデルであるトレニアに導入し、有用な形質を選抜する過程で、特定の遺伝子を導入した際に、他の遺伝子を導入したものよりも遺伝子組換え体が多数得られることを見出した。この植物細胞の脱分化または再分化を抑制する遺伝子を新たに同定し、これを用いることにより、脱分化または再分化が促進されるように改変された植物体を生産することができる。これにより、植物体の培養と形質転換の効率を向上することができる。   The inventors of the present invention have used a method of gene recombination (CRES-T method) that changes the properties of plants by suppressing the functions of the genes of the plants themselves to produce a large number of genes of Arabidopsis thaliana as flower gardening. In the process of introducing into a plant model Torenia and selecting useful traits, it was found that when a specific gene was introduced, more gene recombinants were obtained than those introduced with other genes. By newly identifying a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation of plant cells and using this gene, a plant body modified so that dedifferentiation or redifferentiation is promoted can be produced. Thereby, the culture | cultivation of a plant body and the efficiency of transformation can be improved.

例えば、従来の2/3程度の期間(形質転換体の選抜に使用する薬剤としてハイグロマイシンを使用したトレニアの場合は約40日)で不定芽が形成され、従来の不定芽形成期間(前記トレニアの場合は約60日)で従来の2倍程度の不定芽が得られる。   For example, adventitious buds are formed in a conventional period of about 2/3 (about 40 days in the case of Torenia using hygromycin as a drug used for selection of transformants). In this case, about twice the conventional adventitious buds can be obtained in about 60 days.

本実施形態に係る植物体の生産方法は、脱分化または再分化を促進することにより一定の効果がある分野に有用性がある。例えば、本実施形態に係る植物体の生産方法により、形質転換体の作出の期間が短縮し、作出数が増大するため、培養増殖や形質転換等における作業効率が大幅に向上する。形質転換体が例えば従来の2/3程度の短期間で得られ、必要な系統数を容易に確保することができる。また、培養により栄養増殖する必要のある花き園芸植物等の培養において、省力化、低コスト化が可能となる。   The method for producing a plant according to the present embodiment has utility in a field having a certain effect by promoting dedifferentiation or redifferentiation. For example, the plant production method according to the present embodiment shortens the period of production of transformants and increases the number of productions, thereby greatly improving the work efficiency in culture growth, transformation, and the like. A transformant can be obtained in a short period of time, for example, about 2/3, and the necessary number of lines can be easily secured. Moreover, labor saving and cost reduction are possible in culturing flower garden plants and the like that need to be vegetatively grown by culturing.

本実施形態に係る植物体の生産方法は、植物細胞の脱分化または再分化を抑制する遺伝子の機能を抑制する技術であって、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させる。これによって、植物細胞の脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写が抑制され、植物細胞の脱分化または再分化が誘導、促進される。   The plant production method according to the present embodiment is a technique for suppressing the function of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation of plant cells, and a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation. And a chimeric protein in which an arbitrary transcription factor is fused with a functional peptide that converts the transcription factor into a transcriptional repressor. Thereby, transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation of plant cells is suppressed, and dedifferentiation or redifferentiation of plant cells is induced and promoted.

ここで、植物細胞の脱分化または再分化は次のように促進される。すなわち、上記キメラタンパク質における上記転写因子由来のDNA結合ドメインが、脱分化または再分化を抑制すると推定される標的遺伝子に結合する。上記転写因子は転写抑制因子に転換され、標的遺伝子の転写が抑制される。これにより脱分化または再分化を抑制すると推定されるタンパク質の生成が減少し、その結果、植物細胞の脱分化または再分化を促進することができる。   Here, dedifferentiation or redifferentiation of plant cells is promoted as follows. That is, the transcription factor-derived DNA binding domain in the chimeric protein binds to a target gene presumed to suppress dedifferentiation or redifferentiation. The transcription factor is converted into a transcription repressing factor, and transcription of the target gene is repressed. As a result, the production of proteins presumed to suppress dedifferentiation or redifferentiation is reduced, and as a result, dedifferentiation or redifferentiation of plant cells can be promoted.

<キメラタンパク質>
本実施形態に係る植物体の生産方法で用いられるキメラタンパク質は、上述したように、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたものである。
<Chimeric protein>
As described above, the chimeric protein used in the plant production method according to the present embodiment converts a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and an arbitrary transcription factor into a transcriptional repression factor. The functional peptide is fused.

また、本実施形態に係る植物体の生産方法で用いられるキメラタンパク質は、内在性の遺伝子に対して、優性に作用するものであるため、植物が二倍体や複二倍体であったり、あるいは植物に機能重複遺伝子が存在したりしても、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の発現を抑制することができる。それゆえ、遺伝子導入可能なあらゆる植物について、植物細胞の脱分化または再分化が促進される。   In addition, the chimeric protein used in the plant production method according to the present embodiment acts dominantly on the endogenous gene, so the plant is diploid or diploid, Or even if a function duplication gene exists in a plant, the expression of the gene which suppresses dedifferentiation or redifferentiation can be suppressed. Therefore, the dedifferentiation or redifferentiation of plant cells is promoted for any plant into which genes can be introduced.

[転写因子]
脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子は、植物細胞の脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子であれば特に限定されるものではない。このような転写因子には、種々の植物が有する同様の機能を有する転写因子が含まれる。
[Transcription factor]
The transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation is not particularly limited as long as it is a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation of plant cells. Such transcription factors include transcription factors having similar functions that various plants have.

このような転写因子の代表的な一例としては、例えば、MYB106タンパク質が挙げられる。MYB106タンパク質は、配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質であり、シロイヌナズナのMYBファミリータンパク質の1つである。本実施形態では、例えば、このMYB106タンパク質に後述する機能性ペプチドを融合させることにより、転写因子であるMYB106タンパク質を転写抑制因子に転換させる。   A typical example of such a transcription factor is, for example, MYB106 protein. The MYB106 protein is a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and is one of the MYB family proteins of Arabidopsis thaliana. In this embodiment, for example, the MYB106 protein, which is a transcription factor, is converted into a transcription repressing factor by fusing a functional peptide described later to the MYB106 protein.

本実施形態で用いられる転写因子としては、配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するMYB106タンパク質に限定されるものではなく、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子であればよい。具体的には、配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列を有するタンパク質であっても、上記機能を有していれば用いることができる。なお、上記の「配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列」における「1個または複数個」の範囲は特に限定されないが、例えば、1から20個、好ましくは1から10個、より好ましくは1から7個、さらに好ましくは1から5個、特に好ましくは1個から3個を意味する。   The transcription factor used in the present embodiment is not limited to the MYB106 protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and any transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation. Good. Specifically, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, even a protein having an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added has the above function. If it does, it can be used. The range of “one or more” in the above “amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1” Although not particularly limited, for example, it means 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7, still more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3.

また上記転写因子としては、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して、例えば、20%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上の相同性を有するタンパク質であって、かつ、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する機能を有するタンパク質も含まれる。なお、ここで「相同性」とは、アミノ酸配列中に占める同じ配列の割合であり、この値が高いほど両者は近縁であるといえる。   The transcription factor is, for example, a protein having a homology of 20% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 70% or more with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. In addition, a protein having a function of promoting transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation is also included. Here, “homology” is the ratio of the same sequence in the amino acid sequence, and the higher this value, the closer the two are.

本実施形態で用いられるキメラタンパク質を生産させる際には、後述するように、公知の遺伝子組換え技術を好適に用いることができる。そこで、本実施形態に係る植物体の生産方法には、上記転写因子をコードする遺伝子も好適に用いることができる。   When producing the chimeric protein used in the present embodiment, a known gene recombination technique can be suitably used as described later. Therefore, the gene encoding the transcription factor can also be suitably used in the plant production method according to the present embodiment.

上記転写因子をコードする遺伝子としては特に限定されるものではなく、遺伝暗号に基づいて、上記転写因子のアミノ酸配列に対応するものであればよい。具体的な一例としては、例えば、転写因子としてMYB106タンパク質を用いる場合には、このMYB106タンパク質をコードする遺伝子(以下、「MYB106遺伝子」と称する場合がある)が挙げられる。MYB106遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号2(アクセッションNo.AY519581、AGI code At3g01140)に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム(ORF)として含むポリヌクレオチドが挙げられる。   The gene encoding the transcription factor is not particularly limited as long as it corresponds to the amino acid sequence of the transcription factor based on the genetic code. As a specific example, for example, when MYB106 protein is used as a transcription factor, a gene encoding this MYB106 protein (hereinafter sometimes referred to as “MYB106 gene”) may be mentioned. As a specific example of the MYB106 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 (Accession No. AY519581, AGI code At3g01140) as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

もちろん、本実施形態で用いられるMYB106遺伝子、または、転写因子をコードする遺伝子としては、上記の例に限定されるものではなく、配列番号2に示される塩基配列と相同性を有する遺伝子であってもよい。具体的には、例えば、配列番号2に示される塩基配列を有する遺伝子と相補的な塩基配列を有する遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、上記転写因子をコードする遺伝子等が挙げられる Of course, the MYB106 gene or the gene encoding the transcription factor used in this embodiment is not limited to the above example, and is a gene having homology with the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. Also good. Specifically, for example, a gene that hybridizes under stringent conditions with a gene having a base sequence complementary to the gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and that encodes the above transcription factor can be mentioned. .

上記ハイブリダイゼーションは、J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている方法等の従来公知の方法で行うことができる。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシは高くなる(ハイブリダイズしにくくなる)。 The hybridization, J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2 nd Ed., Can be performed by a conventionally known method such as methods described in Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (the more difficult it becomes to hybridize).

上記転写因子をコードする遺伝子を取得する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法により、多くの植物から単離することができる。例えば、既知の転写因子の塩基配列に基づき作製したプライマ対を用いることができる。このプライマ対を用いて、植物のcDNAまたはゲノミックDNAを鋳型としてPCRを行う方法等により、上記遺伝子を得ることができる。また、上記転写因子をコードする遺伝子は、従来公知の方法により化学合成して得ることもできる。   The method for obtaining the gene encoding the transcription factor is not particularly limited, and it can be isolated from many plants by a conventionally known method. For example, a primer pair prepared based on a known transcription factor base sequence can be used. By using this primer pair, the above gene can be obtained by a method of performing PCR using plant cDNA or genomic DNA as a template. The gene encoding the transcription factor can also be obtained by chemical synthesis by a conventionally known method.

[機能性ペプチド]
本実施形態で用いられる、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチド(以下、「転写抑制転換ペプチド」と称する場合がある)としては、特に限定されるものではなく、転写因子と融合させたキメラタンパク質を形成させることにより、当該転写因子により制御される標的遺伝子の転写を抑制することができるペプチドであればよい。具体的には、例えば、本発明者らによって見出された転写抑制転換ペプチド(特開2001−269177号公報、特開2001−269178号公報、特開2001−292776号公報、特開2001−292777号公報、特開2001−269176号公報、特開2001−269179号公報、国際公開第03/055903号パンフレット、Ohta,M., Matsui,K., Hiratsu,K., Shinshi,H. and Ohme−Takagi,M., The Plant Cell, Vol.13, pp.1959−1968, August,2001、Hiratsu,K., Ohta,M., Matsui,K., Ohme−Takagi,M., FEBS Letters, 514(2002), pp.351−354等を参照)が挙げられる。
[Functional peptides]
The functional peptide used in the present embodiment to convert an arbitrary transcription factor into a transcription repressing factor (hereinafter sometimes referred to as “transcription repressing conversion peptide”) is not particularly limited. Any peptide that can suppress transcription of a target gene controlled by the transcription factor by forming a fused chimeric protein may be used. Specifically, for example, transcription repressor conversion peptides found by the present inventors (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-269177, 2001-269178, 2001-29276, and 2001-292777). No., JP-A-2001-269176, JP-A-2001-269179, WO 03/055903, Ohta, M., Matsui, K., Hiratsu, K., Shinshi, H. and Ohme- Takagi, M., The Plant Cell, Vol. 13, pp. 1959-1968, August, 2001, Hiratsu, K., Ohta, M., Matsui, K., Ohme−Takagi, M., FEBS Letters, 514 ( 2002), pp.351-354, etc.).

本発明者らは、Class II ERF遺伝子群の一つであるシロイヌナズナ由来のAtERF3タンパク質、AtERF4タンパク質、AtERF7タンパク質、AtERF8タンパク質を転写因子に結合させたタンパク質が、遺伝子の転写を顕著に抑制するとの知見を得ていた。そこで、上記タンパク質をそれぞれコードする遺伝子およびこれから切り出したDNAを含むエフェクタープラスミドを構築し、これを植物細胞に導入することにより、実際に遺伝子の転写を抑制することに成功していた(例えば、上記特開2001−269177号公報、特開2001−269178号公報、特開2001−292776号公報、特開2001−292777号公報参照)。また、Class II ERF遺伝子群の一つであるタバコERF3タンパク質(例えば、上記特開2001−269176号公報参照)、イネOsERF3タンパク質(例えば、上記特開2001−269179号公報参照)をコードする遺伝子、および、ジンクフィンガータンパク質の遺伝子群の一つであるシロイヌナズナZAT10、同ZAT11をコードする遺伝子についても上記と同様な試験を行ったところ、遺伝子の転写を抑制することを見出している。さらに、本発明者らは、これらタンパク質は、カルボキシル基末端領域に、アスパラギン酸−ロイシン−アスパラギン(DLN)を含む共通のモチーフを有することを明らかにしている。そして、この共通モチーフを有するタンパク質について検討した結果、遺伝子の転写を抑制するタンパク質は極めて単純な構造のペプチドであってもよく、これら単純な構造を有するペプチドが、任意の転写因子を転写抑制因子に変換する機能を有することを見出している。   The present inventors have found that a protein obtained by binding an AtERF3 protein, an AtERF4 protein, an AtERF7 protein, or an AtERF8 protein derived from Arabidopsis thaliana, which is one of the Class II ERF gene groups, significantly suppresses gene transcription. I was getting. Thus, an effector plasmid containing a gene encoding each of the above proteins and DNA excised therefrom was constructed and introduced into a plant cell, thereby succeeding in actually suppressing the transcription of the gene (for example, the above-mentioned JP-A-2001-269177, JP-A-2001-269178, JP-A-2001-292776, JP-A-2001-292777). In addition, a gene encoding tobacco ERF3 protein (for example, see JP-A-2001-269176), rice OsERF3 protein (for example, see JP-A-2001-269179), which is one of the Class II ERF gene groups, In addition, when the same test as described above was performed for genes encoding Arabidopsis thaliana ZAT10 and ZAT11, which are one of the gene groups of zinc finger proteins, it was found that gene transcription is suppressed. Furthermore, the present inventors have revealed that these proteins have a common motif including aspartic acid-leucine-asparagine (DLN) in the carboxyl terminal region. As a result of examining the proteins having this common motif, the protein that suppresses gene transcription may be a peptide having a very simple structure, and the peptide having this simple structure can be used as a transcriptional repressor. It has been found that it has a function of converting to.

また、本発明者らは、シロイヌナズナSUPERMANタンパク質は、上記の共通のモチーフと一致しないモチーフを有するが、任意の転写因子を転写抑制因子に変換する機能を有すること、また上記SUPERMANタンパク質をコードする遺伝子を、転写因子のDNA結合ドメインまたは転写因子をコードする遺伝子に結合させたキメラ遺伝子は、強力な転写抑制能を有するタンパク質を産生することも見出している。   Further, the present inventors have found that the Arabidopsis SUPERMAN protein has a motif that does not match the above-mentioned common motif, but has a function of converting an arbitrary transcription factor into a transcription repressor, and a gene encoding the SUPERMAN protein. It has also been found that a chimeric gene in which is bound to a DNA-binding domain of a transcription factor or a gene encoding a transcription factor produces a protein having a strong transcription repressing ability.

したがって、本実施形態において用いられる転写抑制転換ペプチドの一例として、Class II ERFタンパク質であるシロイヌナズナ由来のAtERF3タンパク質、同AtERF4タンパク質、同AtERF7タンパク質、同AtERF8タンパク質、タバコERF3タンパク質、イネOsERF3タンパク質、ジンクフィンガータンパク質の一つであるシロイヌナズナZAT10タンパク質、同ZAT11タンパク質等のタンパク質、同SUPERMANタンパク質、これらから切り出したペプチドや、上記機能を有する合成ペプチド等が挙げられる。   Therefore, as an example of the transcriptional repression converting peptide used in the present embodiment, the Arabidopsis derived AtERF3 protein, the AtERF4 protein, the AtERF7 protein, the AtERF8 protein, the tobacco ERF3 protein, the rice OsERF3 protein, the zinc finger, which are Class II ERF proteins Examples of such proteins include Arabidopsis thaliana ZAT10 protein and ZAT11 protein, the SUPERMAN protein, peptides excised from these, and synthetic peptides having the above functions.

上記転写抑制転換ペプチドの一例の具体的な構造は、以下の式(1)〜(4)のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するペプチドである。
(1)X1−Leu−Asp−Leu−X2−Leu−X3
(ここで、式(1)中、X1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、X2はAsnまたはGluを示し、X3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(2)Y1−Phe−Asp−Leu−Asn−Y2−Y3
(ここで、式(2)中、Y1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、Y2はPheまたはIleを示し、Y3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(3)Z1−Asp−Leu−Z2−Leu−Arg−Leu−Z3
(ここで、式(3)中、Z1はLeu、Asp−LeuまたはLeu−Asp−Leuを示し、Z2はGlu、GlnまたはAspを示し、Z3は0〜10個のアミノ酸残基を示す。)
(4)Asp−Leu−Z4−Leu−Arg−Leu
(ここで、式(4)中、Z4はGlu、GlnまたはAspを示す。)
A specific structure of an example of the transcription repressor converting peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any of the following formulas (1) to (4).
(1) X1-Leu-Asp-Leu-X2-Leu-X3
(Here, in Formula (1), X1 represents 0 to 10 amino acid residues, X2 represents Asn or Glu, and X3 represents at least 6 amino acid residues.)
(2) Y1-Phe-Asp-Leu-Asn-Y2-Y3
(Here, in Formula (2), Y1 represents 0 to 10 amino acid residues, Y2 represents Phe or Ile, and Y3 represents at least 6 amino acid residues.)
(3) Z1-Asp-Leu-Z2-Leu-Arg-Leu-Z3
(Here, in Formula (3), Z1 represents Leu, Asp-Leu or Leu-Asp-Leu, Z2 represents Glu, Gln or Asp, and Z3 represents 0 to 10 amino acid residues.)
(4) Asp-Leu-Z4-Leu-Arg-Leu
(Here, in formula (4), Z4 represents Glu, Gln or Asp.)

(式(1)の転写抑制転換ペプチド)
上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記X1で表されるアミノ酸残基の数は0〜10個の範囲内であればよい。また、X1で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。すなわち、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、N末端側には、1個の任意のアミノ酸または2〜10個の任意のアミノ酸残基を含むオリゴマが付加されていてもよいし、アミノ酸が何も付加されていなくてもよい。
(Transcriptional repression converting peptide of formula (1))
In the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), the number of amino acid residues represented by X1 may be in the range of 0 to 10. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by X1 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. That is, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), an oligomer containing one arbitrary amino acid or 2 to 10 arbitrary amino acid residues may be added to the N-terminal side, No amino acids need be added.

このX1で表されるアミノ酸残基は、式(1)の転写抑制転換ペプチドを合成するときの容易さからみれば、できるだけ短いほうがよい。具体的には、10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましい。   The amino acid residue represented by X1 is preferably as short as possible in view of the ease of synthesizing the transcriptional repression converting peptide of formula (1). Specifically, it is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less.

同様に、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記X3で表されるアミノ酸残基の数は少なくとも6個であればよい。また、X3で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。すなわち、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、C末端側には、6個以上の任意のアミノ酸残基を含むオリゴマが付加されていればよい。上記X3で表されるアミノ酸残基は、最低6個あれば上記機能を示すことができる。   Similarly, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (1), the number of amino acid residues represented by X3 may be at least 6. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by X3 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. That is, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), an oligomer containing 6 or more arbitrary amino acid residues may be added to the C-terminal side. If the amino acid residue represented by X3 is at least 6, it can exhibit the above function.

上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいて、X1およびX3を除いた5個のアミノ酸残基を含むペンタマ(5mer)の具体的な配列を、配列番号40、41に示す。なお、上記X2がAsnの場合のアミノ酸配列が配列番号40に示すアミノ酸配列であり、上記X2がGluの場合のアミノ酸配列が配列番号41に示すアミノ酸配列である。   In the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), specific sequences of pentamers (5mers) containing 5 amino acid residues excluding X1 and X3 are shown in SEQ ID NOs: 40 and 41. The amino acid sequence when X2 is Asn is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 40, and the amino acid sequence when X2 is Glu is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 41.

(式(2)の転写抑制転換ペプチド)
上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドのX1と同様、上記Y1で表されるアミノ酸残基の数は0〜10個の範囲内であればよい。また、Y1で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。すなわち、上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドと同様、N末端側には、1個の任意のアミノ酸または2〜10個の任意のアミノ酸残基を含むオリゴマが付加されていてもよいし、アミノ酸が何も付加されていなくてもよい。
(Transcriptional repression converting peptide of formula (2))
In the transcriptional repression converting peptide of the above formula (2), as in the case of X1 of the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), the number of amino acid residues represented by Y1 is within the range of 0-10. Good. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by Y1 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. That is, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (2), as in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), one arbitrary amino acid or 2 to 10 arbitrary amino acid residues are present on the N-terminal side. An oligomer containing a group may be added, or no amino acid may be added.

このY1で表されるアミノ酸残基は、式(2)の転写抑制転換ペプチドを合成するときの容易さからみれば、できるだけ短いほうがよい。具体的には、10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましい。   The amino acid residue represented by Y1 should be as short as possible in view of the ease of synthesizing the transcriptional repression converting peptide of formula (2). Specifically, it is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less.

同様に、上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドのX3と同様、上記Y3で表されるアミノ酸残基の数は少なくとも6個であればよい。また、Y3で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではく、どのようなものであってもよい。すなわち、上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドと同様、C末端側には、6個以上の任意のアミノ酸残基を含むオリゴマが付加されていればよい。上記Y3で表されるアミノ酸残基は、最低6個あれば上記機能を示すことができる。   Similarly, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (2), the number of amino acid residues represented by Y3 may be at least 6 as in the case of X3 of the transcription repressing converting peptide of the above formula (1). . Moreover, the specific kind of amino acid which comprises the amino acid residue represented by Y3 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. That is, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (2), as in the case of the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), an oligomer containing 6 or more arbitrary amino acid residues is added to the C-terminal side. Just do it. If the amino acid residue represented by Y3 is at least 6, the above function can be exhibited.

上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいて、Y1およびY3を除いた5個のアミノ酸残基を含むペンタマ(5mer)の具体的な配列は、42、43に示す。なお、上記Y2がPheの場合のアミノ酸配列が配列番号42に示すアミノ酸配列であり、上記Y2がIleの場合のアミノ酸配列が配列番号43に示すアミノ酸配列である。また、Y2を除いた4個のアミノ酸残基を含むテトラマ(4mer)の具体的な配列は、配列番号44に示す。   In the transcription repressor converting peptide of the above formula (2), specific sequences of pentamers (5mers) containing 5 amino acid residues excluding Y1 and Y3 are shown in 42 and 43. The amino acid sequence when Y2 is Phe is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 42, and the amino acid sequence when Y2 is Ile is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 43. A specific sequence of tetramer (4mer) containing 4 amino acid residues excluding Y2 is shown in SEQ ID NO: 44.

(式(3)の転写抑制転換ペプチド)
上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記Z1で表されるアミノ酸残基は、1〜3個の範囲内でLeuを含むものとなっている。アミノ酸1個の場合は、Leuであり、アミノ酸2個の場合は、Asp−Leuとなっており、アミノ酸3個の場合はLeu−Asp−Leuとなっている。
(Transcriptional repression converting peptide of formula (3))
In the transcriptional repression converting peptide of the above formula (3), the amino acid residue represented by Z1 contains Leu within the range of 1 to 3. The case of 1 amino acid is Leu, the case of 2 amino acids is Asp-Leu, and the case of 3 amino acids is Leu-Asp-Leu.

一方、上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドのX1等と同様、上記Z3で表されるアミノ酸残基の数は0〜10個の範囲内であればよい。また、Z3で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。すなわち、上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいては、C末端側には、1個の任意のアミノ酸または2〜10個の任意のアミノ酸残基を含むオリゴマが付加されていてもよいし、アミノ酸が何も付加されていなくてもよい。   On the other hand, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (3), the number of amino acid residues represented by the above Z3 is in the range of 0 to 10 like X1 of the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1) If it is. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by Z3 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. That is, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (3), an oligomer containing one arbitrary amino acid or 2 to 10 arbitrary amino acid residues may be added to the C-terminal side, No amino acids need be added.

このZ3で表されるアミノ酸残基は、式(3)の転写抑制転換ペプチドを合成するときの容易さからみれば、できるだけ短いほうがよい。具体的には、10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましい。Z3で表されるアミノ酸残基の具体的な例としては、Gly、Gly−Phe−Phe、Gly−Phe−Ala、Gly−Tyr−Tyr、Ala−Ala−Ala等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。   The amino acid residue represented by Z3 should be as short as possible in view of the ease of synthesizing the transcriptional repression converting peptide of formula (3). Specifically, it is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less. Specific examples of the amino acid residue represented by Z3 include Gly, Gly-Phe-Phe, Gly-Phe-Ala, Gly-Tyr-Tyr, Ala-Ala-Ala and the like. It is not limited.

また、この式(3)で表される転写抑制転換ペプチド全体のアミノ酸残基の数は、特に限定されるものではないが、合成するときの容易さからみれば、20アミノ酸以下であることが好ましい。   In addition, the number of amino acid residues in the entire transcriptional repressor conversion peptide represented by the formula (3) is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of synthesis, it may be 20 amino acids or less. preferable.

上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいて、Z3を除いた7〜10個のアミノ酸残基を含むオリゴマの具体的な配列を、配列番号45〜53に示す。なお、上記Z1がLeuかつZ2がGlu、GlnまたはAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号45、46または47に示すアミノ酸配列であり、上記Z1がAsp−LeuかつZ2がGlu、GlnまたはAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号48、49または50に示すアミノ酸配列であり、上記Z1がLeu−Asp−LeuかつZ2がGlu、GlnまたはAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号51、52または53に示すアミノ酸配列である。   In the transcription repressor converting peptide of the above formula (3), the specific sequence of the oligomer containing 7 to 10 amino acid residues excluding Z3 is shown in SEQ ID NOs: 45 to 53. The amino acid sequence when Z1 is Leu and Z2 is Glu, Gln or Asp is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 45, 46 or 47, respectively, and Z1 is Asp-Leu and Z2 is Glu, Gln or Asp. Is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 48, 49 or 50, respectively, and the amino acid sequence when Z1 is Leu-Asp-Leu and Z2 is Glu, Gln or Asp is SEQ ID NO: 51, respectively. The amino acid sequence shown in 52 or 53.

(式(4)の転写抑制転換ペプチド)
上記式(4)の転写抑制転換ペプチドは、6個のアミノ酸残基を含むヘキサマ(6mer)であり、その具体的な配列は、配列番号7、16、54に示す。なお、上記Z4がGluの場合のアミノ酸配列が配列番号7に示すアミノ酸配列であり、上記Z4がAspの場合のアミノ酸配列が配列番号16に示すアミノ酸配列であり、上記Z4がGlnの場合のアミノ酸配列が配列番号54に示すアミノ酸配列である。
(Transcriptional repression converting peptide of formula (4))
The transcriptional repression converting peptide of the above formula (4) is a hexamer (6mer) containing 6 amino acid residues, and specific sequences thereof are shown in SEQ ID NOs: 7, 16, and 54. The amino acid sequence when Z4 is Glu is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7, the amino acid sequence when Z4 is Asp is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 16, and the amino acid sequence when Z4 is Gln. The sequence is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 54.

特に、本実施形態において用いられる転写抑制転換ペプチドは、上記式(4)で表されるヘキサマのような最小配列を有するペプチドであってもよい。例えば、配列番号7に示すアミノ酸配列は、シロイヌナズナSUPERMENタンパク質(SUPタンパク質)の196〜201番目のアミノ酸配列に相当し、上述したように、本発明者らが新たに上記転写抑制転換ペプチドとして見出したものである。   In particular, the transcription repressor converting peptide used in the present embodiment may be a peptide having a minimum sequence such as hexamer represented by the above formula (4). For example, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 corresponds to the 196th to 201st amino acid sequence of Arabidopsis SUPERMEN protein (SUP protein), and as described above, the present inventors have newly found as the above transcription repressor conversion peptide. Is.

(転写抑制転換ペプチドのより具体的な例)
上述した各式で表される転写抑制転換ペプチドのより具体的な例としては、例えば、配列番号3〜19のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するペプチドが挙げられる。これらオリゴペプチドは、本発明者らが上記転写抑制転換ペプチドであることを見出したものである(例えば、上記国際公開第03/055903号パンフレット参照)。
(A more specific example of a transcriptional repressible conversion peptide)
As a more specific example of the transcriptional repression converting peptide represented by each formula described above, for example, a peptide having an amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 3 to 19 can be mentioned. These oligopeptides have been found by the present inventors to be the above-described transcriptional repressor converting peptides (see, for example, the above-mentioned WO 03/055903 pamphlet).

さらに、上記転写抑制転換ペプチドの他の具体的な例として、次に示す(e)または(f)記載のオリゴペプチドが挙げられる。
(e)配列番号20または21に示されるアミノ酸配列を有するペプチド
(f)配列番号20または21に示されるアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列を有するペプチド
Furthermore, the other oligopeptide of the following (e) or (f) description is mentioned as another specific example of the said transcription repression conversion peptide.
(E) Peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21 (f) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21, one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added. Peptides having a defined amino acid sequence

上記配列番号20に示されるアミノ酸配列を含むペプチドは、SUPタンパク質である。また、上記の「配列番号20または21に示されるいずれかのアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列」における「1個または複数個」の範囲は特に限定されないが、例えば、1から20個、好ましくは1から10個、より好ましくは1から7個、さらに好ましくは1から5個、特に好ましくは1個から3個を意味する。   The peptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 is a SUP protein. In addition, “one or more amino acid sequences in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in any amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21” above. The range of “individual” is not particularly limited, and means, for example, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7, further preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3 To do.

上記アミノ酸の欠失、置換もしくは付加は、上記ペプチドをコードする塩基配列を、当該技術分野で公知の手法によって改変することによって行うことができる。塩基配列に変異を導入するには、Kunkel法またはGappend duplex法等の公知手法またはこれに準ずる方法により行うことができ、例えば部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット(例えばMutant−KやMutant−G(いずれも商品名、TAKARA社製))等を用いて、あるいはLA PCR in vitro Mutagenesisシリーズキット(商品名、TAKARA社製)を用いて変異が導入される。   Deletion, substitution or addition of the amino acid can be performed by modifying the base sequence encoding the peptide by a technique known in the art. Mutation can be introduced into the nucleotide sequence by a known method such as Kunkel method or Gappend duplex method or a method equivalent thereto, for example, a mutation introduction kit using site-directed mutagenesis (for example, Mutant- Mutations are introduced using K, Mutant-G (both trade names, manufactured by TAKARA)) or the like, or using LA PCR in vitro Mutagenesis series kits (trade name, manufactured by TAKARA).

また、上記機能性ペプチドは、配列番号20に示されるアミノ酸配列の全長配列を有するペプチドに限られず、その部分配列を有するペプチドであってもよい。   The functional peptide is not limited to the peptide having the full-length sequence of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20, and may be a peptide having a partial sequence thereof.

その部分配列を有するペプチドとしては、例えば、配列番号21に示されるアミノ酸配列(SUPタンパク質の175から204番目のアミノ酸配列)を有するペプチドが挙げられ、その部分配列を有するペプチドとしては、上記式(3)で表されるペプチドが挙げられる。   Examples of the peptide having the partial sequence include a peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 21 (the 175th to 204th amino acid sequence of the SUP protein). The peptide having the partial sequence includes the above formula ( The peptide represented by 3) is mentioned.

(転写抑制転換ペプチドの他の例)
本発明者らは、さらに、上記モチーフの構造について検討し、新たに6つのアミノ酸を含むモチーフを見出している。このモチーフは、具体的には、次に示す一般式(5)で表されるアミノ酸配列を有するペプチドである。これらのペプチドも、上記転写抑制転換ペプチドに含まれる。
(5)α1−Leu−β1−Leu−γ1−Leu
(ここで、式(5)中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、SerまたはHisを示し、γ1は、Arg、Gln、Asn、Thr、Ser、His、LysまたはAspを示す。)
(Other examples of transcription repressor conversion peptides)
The present inventors further examined the structure of the above motif and found a new motif containing 6 amino acids. Specifically, this motif is a peptide having an amino acid sequence represented by the following general formula (5). These peptides are also included in the above-mentioned transcription repressor conversion peptide.
(5) α1-Leu-β1-Leu-γ1-Leu
(In the formula (5), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, and γ1 represents , Arg, Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp.)

なお、上記一般式(5)で表されるペプチドを、便宜上、次に示す一般式(6)、(7)、(8)または(9)で表されるアミノ酸配列を有するペプチドに分類する。
(6)α1−Leu−β1−Leu−γ2−Leu
(7)α1−Leu−β2−Leu−Arg−Leu
(8)α2−Leu−β1−Leu−Arg−Leu
(9)Asp−Leu−β3−Leu−Arg−Leu
(ここで、各式(6)〜(9)中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、α2は、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、SerまたはHisを示し、β2は、Asn、Arg、Thr、SerまたはHisを示し、β3は、Glu、AspまたはGlnを示し、γ2は、Gln、Asn、Thr、Ser、His、LysまたはAspを示す。)
The peptides represented by the general formula (5) are classified into peptides having the amino acid sequence represented by the following general formula (6), (7), (8) or (9) for convenience.
(6) α1-Leu-β1-Leu-γ2-Leu
(7) α1-Leu-β2-Leu-Arg-Leu
(8) α2-Leu-β1-Leu-Arg-Leu
(9) Asp-Leu-β3-Leu-Arg-Leu
(Here, in each formula (6)-(9), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, α2 represents Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, and β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, β2 represents Asn, Arg, Thr, Ser or His, β3 represents Glu, Asp or Gln, γ2 represents Gln, Asn , Thr, Ser, His, Lys or Asp.)

上記式(5)〜(9)で表されるアミノ酸配列を有する転写抑制転換ペプチドのより具体的な例としては、配列番号22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、133、59または60で表されるアミノ酸配列を有するペプチドが挙げられる。このうち、配列番号29、30、32、34、133、59または60のペプチドは、一般式(6)に示されるペプチドに相当し、配列番号22、25、35、36または37のペプチドは、一般式(7)に示されるペプチドに相当し、配列番号26、27、28、31または33のペプチドは、一般式(8)に示されるペプチドに相当し、配列番号23または24のペプチドは、一般式(9)に示されるペプチドに相当する。   As more specific examples of the transcriptional repression converting peptide having the amino acid sequence represented by the above formulas (5) to (9), SEQ ID NOs: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, Peptides having an amino acid sequence represented by 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 133, 59, or 60 can be mentioned. Among these, the peptide of SEQ ID NO: 29, 30, 32, 34, 133, 59 or 60 corresponds to the peptide represented by the general formula (6), and the peptide of SEQ ID NO: 22, 25, 35, 36 or 37 is It corresponds to the peptide represented by the general formula (7), the peptide of SEQ ID NO: 26, 27, 28, 31 or 33 corresponds to the peptide represented by the general formula (8), and the peptide of SEQ ID NO: 23 or 24 is It corresponds to the peptide represented by the general formula (9).

また、上記式(5)〜(9)に示されるペプチド以外にも配列番号38または39で表されるアミノ酸配列を有する転写抑制転換ペプチドを用いることもできる。   In addition to the peptides represented by the above formulas (5) to (9), a transcription repressing conversion peptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 or 39 can also be used.

(キメラタンパク質の生産方法)
上記で説明した各種転写抑制転換ペプチドは、上記で説明した転写因子と融合してキメラタンパク質とすることにより、当該転写因子を転写抑制因子とすることができる。したがって、本実施形態では、上記転写抑制転換ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いて、転写因子をコードする遺伝子とのキメラ遺伝子を得れば、キメラタンパク質を生産させることができる。
(Chimeric protein production method)
The various transcription repression converting peptides described above can be used as transcription repressing factors by being fused with the transcription factors described above to form chimeric proteins. Therefore, in this embodiment, a chimeric protein can be produced by obtaining a chimeric gene with a gene encoding a transcription factor using the polynucleotide encoding the transcription repressing conversion peptide.

具体的には、上記転写抑制転換ペプチドをコードするポリヌクレオチド(以下、「転写抑制転換ポリヌクレオチド」と称する場合がある)と上記転写因子をコードする遺伝子とを連結することによりキメラ遺伝子を構築して、植物細胞に導入する。これによりキメラタンパク質を生産させることができる。なお、キメラ遺伝子を植物細胞に導入する具体的な方法については、後述する。   Specifically, a chimeric gene is constructed by linking a polynucleotide encoding the transcription repressing conversion peptide (hereinafter sometimes referred to as “transcription repressing conversion polynucleotide”) and a gene encoding the transcription factor. And then introduced into plant cells. Thereby, a chimeric protein can be produced. A specific method for introducing the chimeric gene into plant cells will be described later.

上記転写抑制転換ポリヌクレオチドの具体的な塩基配列は特に限定されるものではなく、遺伝暗号に基づいて、上記転写抑制転換ペプチドのアミノ酸配列に対応する塩基配列を含んでいればよい。また、必要に応じて、上記転写抑制転換ポリヌクレオチドは、転写因子遺伝子と連結するための連結部位となる塩基配列を含んでいてもよい。さらに、上記転写抑制転換ポリヌクレオチドのアミノ酸読み枠と転写因子遺伝子の読み枠とが一致しないような場合に、これらを一致させるための付加的な塩基配列を含んでいてもよい。   The specific base sequence of the transcriptional repression conversion polynucleotide is not particularly limited, and may include a base sequence corresponding to the amino acid sequence of the transcriptional repression conversion peptide based on the genetic code. In addition, if necessary, the transcriptional repression conversion polynucleotide may include a base sequence serving as a linking site for linking with a transcription factor gene. Further, when the amino acid reading frame of the transcription repressor conversion polynucleotide does not match the reading frame of the transcription factor gene, an additional base sequence for matching them may be included.

上記転写抑制転換ポリヌクレオチドの具体例としては、例えば、配列番号61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93、97、99、101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131、134、55、57に示される塩基配列を有するポリヌクレオチドが挙げられる。また、配列番号62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、135、56、58に示されるポリヌクレオチドは、それぞれ、上記例示されたポリヌクレオチドと相補的なポリヌクレオチドである。また、上記転写抑制転換ポリヌクレオチドの他の具体例としては、例えば、配列番号95、96に示されるポリヌクレオチドが挙げられる。これらのポリヌクレオチドは、以下の表1に示すように配列番号3〜39、133、59、60に示されるアミノ酸配列に対応するものである。   Specific examples of the transcription repression conversion polynucleotide include, for example, SEQ ID NOs: 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85, 87, 89, 91, 93, Polynucleotide having the base sequence shown in 97, 99, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 125, 127, 129, 131, 134, 55, 57 Is mentioned. Also, SEQ ID NOs: 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 135, 56, 58 are polynucleotides complementary to the polynucleotides exemplified above, respectively. It is. In addition, other specific examples of the transcription repressor conversion polynucleotide include, for example, the polynucleotides shown in SEQ ID NOs: 95 and 96. These polynucleotides correspond to the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 3-39, 133, 59, 60 as shown in Table 1 below.

本実施形態で用いられるキメラタンパク質は、転写因子をコードする遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとを連結した上記キメラ遺伝子から得ることができる。したがって、上記キメラタンパク質は、上記転写因子の部位と、上記転写抑制転換ペプチドの部位とが含まれていればよく、その構成は特に限定されるものではない。例えば、転写因子と転写抑制転換ペプチドとの間をつなぐためのリンカ機能を有するポリペプチドや、HisやMyc、Flag等のようにキメラタンパク質をエピトープ標識するためのポリペプチド等、各種の付加的なポリペプチドが含まれていてもよい。さらに上記キメラタンパク質には、必要に応じて、ポリペプチド以外の構造、例えば、糖鎖やイソプレノイド基等が含まれていてもよい。   The chimeric protein used in the present embodiment can be obtained from the above chimeric gene in which a gene encoding a transcription factor and a transcriptional repression conversion polynucleotide are linked. Therefore, the chimeric protein is not particularly limited as long as it contains the site of the transcription factor and the site of the transcription repressor conversion peptide. For example, a polypeptide having a linker function for linking between a transcription factor and a transcriptional repressor converting peptide, and a polypeptide for epitope-labeling a chimeric protein such as His, Myc, Flag, etc. A polypeptide may be included. Furthermore, the chimeric protein may contain a structure other than a polypeptide, such as a sugar chain or an isoprenoid group, as necessary.

<植物体の生産方法の一例>
本実施形態に係る植物体の生産方法は、上記で説明したキメラタンパク質を植物体で生産させる過程を含んでいればよく、特に限定されるものではない。本実施形態に係る植物体の生産方法を具体的な工程で示せば、例えば、発現ベクタ構築工程、形質転換工程、選抜工程等の工程を含む生産方法として挙げられる。このうち、本実施形態では、少なくとも形質転換工程が含まれていればよい。以下、各工程について具体的に説明する。
<Example of plant body production method>
The method for producing a plant according to the present embodiment is not particularly limited as long as it includes the process of producing the chimeric protein described above in a plant. If the production method of the plant body which concerns on this embodiment is shown by a specific process, it will be mentioned as a production method including processes, such as an expression vector construction process, a transformation process, and a selection process, for example. Among these, in the present embodiment, it is sufficient that at least the transformation step is included. Hereinafter, each step will be specifically described.

(発現ベクタ構築工程)
本実施形態において行われる発現ベクタ構築工程は、上記で説明した転写因子をコードする遺伝子と、上記で説明した転写抑制転換ポリヌクレオチドとを含む組換え発現ベクタを構築する工程であればよく、特に限定されるものではない。組換え発現ベクタは、さらにプロモータを含んでもよい。
(Expression vector construction process)
The expression vector construction step performed in the present embodiment may be a step of constructing a recombinant expression vector containing the gene encoding the transcription factor described above and the transcription repression-converting conversion polynucleotide described above. It is not limited. The recombinant expression vector may further comprise a promoter.

上記組換え発現ベクタの母体となるベクタとしては、従来公知の種々のベクタを用いることができる。例えば、プラスミド、ファージ、またはコスミド等を用いることができ、導入される植物細胞や導入方法に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、pBR322、pBR325、pUC19、pUC119、pBluescript、pBluescriptSK、pBI系のベクタ等が挙げられる。特に、植物体へのベクタの導入法がアグロバクテリウムを用いる方法である場合には、pBI系のバイナリーベクタを用いることが好ましい。pBI系のバイナリーベクタとしては、具体的には、例えば、pBIG、pBIN19、pBI101、pBI121、pBI221等が挙げられる。   Various vectors known in the art can be used as a base vector for the recombinant expression vector. For example, a plasmid, phage, cosmid or the like can be used, and can be appropriately selected according to the plant cell to be introduced and the introduction method. Specific examples include pBR322, pBR325, pUC19, pUC119, pBluescript, pBluescriptSK, pBI vectors, and the like. In particular, when the method of introducing a vector into a plant is a method using Agrobacterium, it is preferable to use a pBI binary vector. Specific examples of the pBI binary vector include pBIG, pBIN19, pBI101, pBI121, pBI221, and the like.

上記プロモータは、植物体内で遺伝子を発現させることが可能なプロモータであれば特に限定されるものではなく、公知のプロモータを好適に用いることができる。そのようなプロモータとしては、例えば、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモータ(CaMV35S)、アクチンプロモータ、ノパリン合成酵素のプロモータ、タバコのPR1a遺伝子プロモータ、トマトのリブロース1,5−二リン酸カルボキシラーゼ・オキシダーゼ小サブユニットプロモータ等が挙げられる。この中でも、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモータまたはアクチンプロモータをより好ましく用いることができる。これらのプロモータを用いれば、得られる組換え発現ベクタでは、植物細胞内に導入されたときに任意の遺伝子を強く発現させることが可能となる。また、上記プロモータは、脱分化または再分化時に特異的に遺伝子を発現させることができるプロモータであることがさらに好ましい。このようなプロモータを用いることにより、上記キメラタンパク質をコードする遺伝子を脱分化または再分化時にのみ発現させて、他の組織に影響を与えることなく、植物体の脱分化または再分化を促進することが可能となる。   The said promoter will not be specifically limited if it is a promoter which can express a gene in a plant body, A well-known promoter can be used suitably. Examples of such promoters include cauliflower mosaic virus 35S promoter (CaMV35S), actin promoter, nopaline synthase promoter, tobacco PR1a gene promoter, tomato ribulose 1,5-diphosphate carboxylase oxidase small subunit promoter. Etc. Among these, cauliflower mosaic virus 35S promoter or actin promoter can be used more preferably. When these promoters are used, the obtained recombinant expression vector can strongly express an arbitrary gene when introduced into a plant cell. The promoter is more preferably a promoter capable of specifically expressing a gene during dedifferentiation or redifferentiation. By using such a promoter, the gene encoding the chimeric protein is expressed only at the time of dedifferentiation or redifferentiation, and promotes the dedifferentiation or redifferentiation of the plant body without affecting other tissues. Is possible.

上記プロモータは、転写因子をコードする遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとを連結したキメラ遺伝子を発現しうるように連結され、ベクタ内に導入されていればよく、組換え発現ベクタとしての具体的な構造は特に限定されるものではない。   The promoter may be linked to a chimeric gene in which a gene encoding a transcription factor and a transcriptional repression-converting polynucleotide are linked, and may be introduced into a vector. The structure is not particularly limited.

上記組換え発現ベクタは、上記プロモータおよび上記キメラ遺伝子に加えて、さらに他のDNAセグメントを含んでいてもよい。当該他のDNAセグメントは特に限定されるものではないが、ターミネータ、選別マーカ、エンハンサ、翻訳効率を高めるための塩基配列等が挙げられる。また、上記組換え発現ベクタは、さらにT−DNA領域を有していてもよい。T−DNA領域は特にアグロバクテリウムを用いて上記組換え発現ベクタを植物体に導入する場合に遺伝子導入の効率を高めることができる。   The recombinant expression vector may further contain other DNA segments in addition to the promoter and the chimeric gene. The other DNA segment is not particularly limited, and examples thereof include a terminator, a selection marker, an enhancer, and a base sequence for improving translation efficiency. The recombinant expression vector may further have a T-DNA region. The T-DNA region can increase the efficiency of gene transfer particularly when Agrobacterium is used to introduce the recombinant expression vector into a plant body.

ターミネータは転写終結部位としての機能を有していれば特に限定されるものではなく、公知のものであってもよい。例えば、具体的には、ノパリン合成酵素遺伝子の転写終結領域(Nosターミネータ)、カリフラワーモザイクウイルス35Sの転写終結領域(CaMV35Sターミネータ)等を好ましく用いることができる。この中でもNosターミネータをより好ましく用いることできる。   The terminator is not particularly limited as long as it has a function as a transcription termination site, and may be a known one. For example, specifically, the transcription termination region of the nopaline synthase gene (Nos terminator), the transcription termination region of the cauliflower mosaic virus 35S (CaMV35S terminator) and the like can be preferably used. Of these, the Nos terminator can be more preferably used.

上記形質転換ベクタにおいては、ターミネータを適当な位置に配置することにより、植物細胞に導入された後に、不必要に長い転写物を合成したり、強力なプロモータがプラスミドのコピー数を減少させたりするような現象の発生を防止することができる。   In the above transformation vector, by placing the terminator at an appropriate position, after being introduced into a plant cell, an unnecessarily long transcript is synthesized, or a strong promoter reduces the copy number of the plasmid. Such a phenomenon can be prevented from occurring.

上記選別マーカとしては、例えば薬剤耐性遺伝子を用いることができる。そのような薬剤耐性遺伝子の具体的な一例としては、例えば、ハイグロマイシン、ブレオマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、クロラムフェニコール等に対する薬剤耐性遺伝子が挙げられる。これにより、上記抗生物質を含む培地中で生育する植物体を選択することによって、形質転換された植物体を容易に選別することができる。   As the selection marker, for example, a drug resistance gene can be used. Specific examples of such drug resistance genes include drug resistance genes for hygromycin, bleomycin, kanamycin, gentamicin, chloramphenicol and the like. Thereby, the transformed plant body can be easily selected by selecting the plant body growing in the medium containing the antibiotic.

上記翻訳効率を高めるための塩基配列としては、例えばタバコモザイクウイルス由来のomega配列が挙げられる。このomega配列をプロモータの非翻訳領域(5’UTR)に配置させることによって、上記キメラ遺伝子の翻訳効率を高めることができる。このように、上記形質転換ベクタには、その目的に応じて、さまざまなDNAセグメントを含ませることができる。   Examples of the base sequence for improving the translation efficiency include an omega sequence derived from tobacco mosaic virus. By placing this omega sequence in the untranslated region (5'UTR) of the promoter, the translation efficiency of the chimeric gene can be increased. Thus, various DNA segments can be included in the transformation vector according to the purpose.

上記組換え発現ベクタの構築方法についても特に限定されるものではなく、適宜選択された母体となるベクタに、上記プロモータ、転写因子をコードする遺伝子、および転写抑制転換ポリヌクレオチド、ならびに必要に応じて上記他のDNAセグメントを所定の順序となるように導入すればよい。例えば、転写因子をコードする遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとを連結してキメラ遺伝子を構築し、次に、このキメラ遺伝子とプロモータと(必要に応じてターミネータ等)とを連結して発現カセットを構築し、これをベクタに導入すればよい。   The method for constructing the recombinant expression vector is not particularly limited, and the promoter, the gene encoding the transcription factor, the transcription repressor conversion polynucleotide, and, if necessary, the mother vector appropriately selected. What is necessary is just to introduce | transduce said other DNA segment so that it may become a predetermined order. For example, a chimeric gene is constructed by linking a gene encoding a transcription factor and a transcriptional repression-converting polynucleotide, and then linking this chimeric gene and a promoter (such as a terminator if necessary) to form an expression cassette. Build it and introduce it into the vector.

キメラ遺伝子の構築および発現カセットの構築では、例えば、各DNAセグメントの切断部位を互いに相補的な突出末端としておき、ライゲーション酵素で反応させることで、当該DNAセグメントの順序を規定することが可能となる。なお、発現カセットにターミネータが含まれる場合には、上流から、プロモータ、上記キメラ遺伝子、ターミネータの順となっていればよい。また、組換え発現ベクタを構築するための試薬類、すなわち制限酵素やライゲーション酵素等の種類についても特に限定されるものではなく、市販のものを適宜選択して用いればよい。   In the construction of the chimeric gene and the expression cassette, for example, it is possible to define the order of the DNA segments by setting the cleavage sites of each DNA segment as complementary protruding ends and reacting with ligation enzymes. . When the terminator is included in the expression cassette, the promoter, the chimeric gene, and the terminator may be in order from the upstream. Further, the reagents for constructing the recombinant expression vector, that is, the types of restriction enzymes and ligation enzymes are not particularly limited, and commercially available ones may be appropriately selected and used.

また、上記組換え発現ベクタの増殖方法(生産方法)も特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。一般的には大腸菌をホストとして当該大腸菌内で増殖させればよい。このとき、ベクタの種類に応じて、好ましい大腸菌の種類を選択してもよい。   Moreover, the propagation method (production method) of the recombinant expression vector is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. In general, Escherichia coli may be used as a host and propagated in the E. coli. At this time, a preferred E. coli type may be selected according to the type of vector.

(形質転換工程)
本実施形態において行われる形質転換工程は、上記で説明した組換え発現ベクタを植物細胞に導入して、上記で説明したキメラタンパク質を生産させるようになっていればよい。
(Transformation process)
The transformation step performed in the present embodiment is not limited as long as the recombinant expression vector described above is introduced into a plant cell to produce the chimeric protein described above.

上記組換え発現ベクタを植物細胞に導入する方法(形質転換方法)は特に限定されるものではなく、植物細胞に応じた適切な従来公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、アグロバクテリウムを用いる方法や直接植物細胞に導入する方法を用いることができる。アグロバクテリウムを用いる方法としては、例えば、Aida R, Shibata M (1995) Agrobacterium-mediated transformation of torenia (Torenia fournieri). Breed Sci 45: 71−74; Aida R, Kishimoto, Tanaka Y, Shibata M (2000) Modification of flower color in torenia (Torenia fournieri Lind) by genetic transformation. Plant Sci 153: 33−42を用いることができる。   The method (transformation method) for introducing the recombinant expression vector into the plant cell is not particularly limited, and any conventionally known method appropriate for the plant cell can be used. Specifically, for example, a method using Agrobacterium or a method of directly introducing into plant cells can be used. Examples of methods using Agrobacterium include Aida R, Shibata M (1995) Agrobacterium-mediated transformation of torenia (Torenia fournieri). Breed Sci 45: 71-74; Aida R, Kishimoto, Tanaka Y, Shibata M (2000 ) Modification of flower color in torenia (Torenia fournieri Lind) by genetic transformation. Plant Sci 153: 33-42 can be used.

組換え発現ベクタを直接植物細胞に導入する方法としては、例えば、マイクロインジェクション法、エレクトロポレーション法(電気穿孔法)、ポリエチレングリコール法、パーティクルガン法、プロトプラスト融合法、リン酸カルシウム法等を用いることができる。   As a method for introducing a recombinant expression vector directly into a plant cell, for example, a microinjection method, an electroporation method (electroporation method), a polyethylene glycol method, a particle gun method, a protoplast fusion method, a calcium phosphate method, or the like may be used. it can.

上記組換え発現ベクタが導入される植物細胞としては、例えば、花、葉、根等の植物器官における各組織の細胞、カルス、懸濁培養細胞等が挙げられる。   Examples of plant cells into which the recombinant expression vector is introduced include cells of each tissue, callus, suspension culture cells, etc. in plant organs such as flowers, leaves and roots.

ここで、本実施形態に係る植物体の生産方法においては、上記組換え発現ベクタは、生産しようとする種類の植物体に合わせて適切なものを適宜構築してもよいが、汎用的な組換え発現ベクタを予め構築しておき、それを植物細胞に導入してもよい。すなわち、上記で説明した組換え発現ベクタ構築工程が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。   Here, in the method for producing a plant according to the present embodiment, the recombinant expression vector may be appropriately constructed according to the type of plant to be produced. A replacement expression vector may be constructed in advance and introduced into plant cells. That is, the recombinant expression vector construction process described above may or may not be included.

(その他の工程、その他の方法)
本実施形態に係る植物体の生産方法においては、上記形質転換工程が含まれていればよく、さらに上記組換え発現ベクタ構築工程が含まれていてもよいが、さらに他の工程が含まれていてもよい。具体的には、形質転換後の植物体から適切な形質転換体を選抜する選抜工程等が挙げられる。
(Other processes, other methods)
In the plant production method according to the present embodiment, it is sufficient if the transformation step is included, and the recombinant expression vector construction step may be further included, but further other steps are included. May be. Specifically, the selection process etc. which select an appropriate transformant from the plant body after transformation are mentioned.

目的の遺伝子が導入された植物を選抜する方法は特に限定されるものではなく、植物体における導入遺伝子の発現状況から選抜すればよい。例えば、目的の遺伝子に加え「マーカ遺伝子」を同時に導入する方法が挙げられる。マーカ遺伝子として薬剤耐性遺伝子を用いる場合は、培地に抗生物質等を入れて選抜すればよい。マーカ遺伝子として色素を作る酵素遺伝子(GUS遺伝子等)を用いる場合は、培地に基質を加えて選抜すればよい。マーカ遺伝子としてそれ自身が蛍光を発する蛍光タンパク質(GFP等)を用いる場合は、蛍光顕微鏡での観察等により細胞が発する蛍光を確認し、選抜すればよい。   The method for selecting a plant into which the target gene has been introduced is not particularly limited, and it may be selected based on the expression status of the introduced gene in the plant body. For example, a method of simultaneously introducing a “marker gene” in addition to the target gene can be mentioned. When a drug resistance gene is used as the marker gene, it may be selected by putting an antibiotic or the like in the medium. When an enzyme gene (such as GUS gene) that produces a pigment is used as the marker gene, it may be selected by adding a substrate to the medium. When a fluorescent protein (GFP or the like) that emits fluorescence as a marker gene is used, the fluorescence emitted by the cells may be confirmed and selected by observation with a fluorescence microscope.

本実施形態に係る植物体の生産方法では、上記キメラ遺伝子を植物体に導入するため、当該植物体から、有性生殖または無性生殖により子孫を得ることが可能となる。また、当該植物体やその子孫から植物細胞や、種子、果実、株、カルス、塊茎、切穂、塊等の繁殖材料を得て、これらを基に当該植物体を量産することも可能となる。したがって、本実施形態に係る植物体の生産方法では、選抜後の植物体を繁殖させる繁殖工程(量産工程)が含まれていてもよい。   In the method for producing a plant according to this embodiment, since the chimeric gene is introduced into the plant, offspring can be obtained from the plant by sexual reproduction or asexual reproduction. It is also possible to obtain plant cells and propagation materials such as seeds, fruits, strains, callus, tubers, cut ears, lumps and the like from the plant and its descendants, and mass-produce the plant based on these. . Therefore, the production method for a plant according to the present embodiment may include a breeding process (mass production process) for breeding the selected plant.

なお、本実施形態における植物体とは、成育した植物個体、植物細胞、植物組織、カルス、種子の少なくともいずれかが含まれる。つまり、本実施形態では、最終的に植物個体まで成育させることができる状態のものであれば、全て植物体と見なす。また、上記植物細胞には、種々の形態の植物細胞が含まれる。そのような植物細胞としては、例えば、懸濁培養細胞、プロトプラスト、葉の切片等が含まれる。これらの植物細胞を増殖、分化させることにより植物体を得ることができる。なお、植物細胞からの植物体の再生は、植物細胞の種類に応じて、従来公知の方法を用いて行うことができる。したがって、本実施形態に係る植物体の生産方法では、植物細胞から植物体を再生させる再生工程が含まれていてもよい。   In addition, the plant body in this embodiment includes at least one of a grown plant individual, a plant cell, a plant tissue, a callus, and a seed. In other words, in the present embodiment, any plant that can finally grow up to a plant individual is regarded as a plant body. The plant cells include various forms of plant cells. Such plant cells include, for example, suspension culture cells, protoplasts, leaf sections and the like. Plants can be obtained by growing and differentiating these plant cells. In addition, the reproduction | regeneration of the plant body from a plant cell can be performed using a conventionally well-known method according to the kind of plant cell. Therefore, in the method for producing a plant according to the present embodiment, a regeneration step for regenerating the plant from the plant cell may be included.

また、本実施形態に係る植物体の生産方法は、組換え発現ベクタで形質転換する方法に限定されるものではなく、他の方法を用いてもよい。具体的には、例えば、上記キメラタンパク質そのものを植物体に投与してもよい。この場合、最終的に利用する植物体の部位において脱分化または再分化を促進できるように、若年期の植物体にキメラタンパク質を投与すればよい。またキメラタンパク質の投与方法も特に限定されるものではなく、公知の各種方法を用いればよい。   Moreover, the production method of the plant body which concerns on this embodiment is not limited to the method of transforming with a recombinant expression vector, You may use another method. Specifically, for example, the chimeric protein itself may be administered to a plant body. In this case, the chimeric protein may be administered to the young plant so that dedifferentiation or redifferentiation can be promoted at the site of the plant finally used. Also, the administration method of the chimeric protein is not particularly limited, and various known methods may be used.

(本実施形態により得られる植物体とその有用性、ならびにその利用)
本実施形態に係る植物体の生産方法は、上記キメラタンパク質をコードする遺伝子を植物体で発現させることによる。当該キメラタンパク質における転写因子由来のDNA結合ドメインが、脱分化または再分化の促進に関与すると推定される標的遺伝子に結合する。転写因子は転写抑制因子に転換され、標的遺伝子の転写が抑制される。これにより脱分化または再分化を促進することができる。したがって、本実施形態には、上記植物体の生産方法により得られる植物体も含まれる。
(Plant obtained by this embodiment, its usefulness, and its use)
The method for producing a plant according to the present embodiment is based on expressing a gene encoding the chimeric protein in the plant. A transcription factor-derived DNA binding domain in the chimeric protein binds to a target gene presumed to be involved in promotion of dedifferentiation or redifferentiation. The transcription factor is converted to a transcription repressor, and transcription of the target gene is repressed. Thereby, dedifferentiation or redifferentiation can be promoted. Therefore, this embodiment also includes a plant obtained by the above-described method for producing a plant.

(本実施形態に係る植物体の具体例)
ここで、本実施形態に係る脱分化または再分化が促進される植物体の具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えば、脱分化または再分化の促進によりその有用性が高まる植物が挙げられる。そのような植物は、被子植物であってもよいし裸子植物であってもよい。裸子植物としては、例えば、スギ目のスギ科、マツ科、ヒノキ科の植物やマキ科の植物等が挙げられる。また、被子植物としては、単子葉植物であってもよいし、双子葉植物であってもよい。双子葉植物としては、例えば、シロイヌナズナ等のアブラナ科、ツバキ科等の植物等が挙げられる。また、単子葉植物としては、イネ、トウモロコシ、ムギ等のイネ科、ホシクサ科等の植物が挙げられる。
(Specific example of a plant according to the present embodiment)
Here, the specific kind of the plant body in which dedifferentiation or redifferentiation according to the present embodiment is promoted is not particularly limited. For example, a plant whose usefulness is enhanced by promoting dedifferentiation or redifferentiation. Can be mentioned. Such a plant may be an angiosperm or a gymnosperm. As a gymnosperm, for example, a cedar family, a pine family, a cypress family, a asteraceae plant, and the like are cited. Further, the angiosperm may be a monocotyledonous plant or a dicotyledonous plant. Examples of the dicotyledonous plants include plants such as Brassicaceae such as Arabidopsis thaliana and camellia. In addition, examples of monocotyledonous plants include plants such as rice, corn, wheat, etc.

また、本実施形態に係る脱分化または再分化が促進された植物体は、果実や種子を商品とする植物、花や植物体そのものを商品とする園芸植物であってもよい。そのような植物体の具体例をさらに挙げると、ナタネ、ジャガイモ、ホウレンソウ、大豆、キャベツ、レタス、トマト、カリフラワ、さやいんげん、かぶ、めかぶ、大根、ブロッコリ、メロン、オレンジ、スイカ、ネギ、ゴボウ等の各種の食用植物、あるいはバラ、キク、あじさい、カーネーション等の園芸植物がある。   Moreover, the plant body in which dedifferentiation or redifferentiation according to the present embodiment is promoted may be a plant using fruits and seeds as a product, or a horticultural plant using flowers and plants themselves as products. Specific examples of such plants include rapeseed, potato, spinach, soybean, cabbage, lettuce, tomato, cauliflower, peas, turnip, bean jam, radish, broccoli, melon, orange, watermelon, leek, burdock, etc. There are various edible plants or horticultural plants such as roses, chrysanthemums, hydrangea and carnations.

本実施形態に係る植物体の生産方法は、特に、遺伝子組換え花き等の遺伝子組換え植物体の培養増殖や形質転換等に好適に適用される。遺伝子組換え植物体の培養物を増殖する場合でも、形質転換体が従来より短期間で得られ、必要な系統数を容易に確保することができ、省力化、低コスト化が可能となる。遺伝子組換え植物としては、例えば、トレニア(Torenia fournieri Lind.)、キク、バラ、カーネーション等の遺伝子組換え花き、イネ、ダイズ、コムギ等が挙げられる。本実施形態に係る植物体の生産方法を適用することにより、より有用な遺伝子組換え植物を作出するための開発を、時間、経費、労力を削減して行うことができる。   The method for producing a plant according to the present embodiment is particularly suitably applied to culture growth and transformation of a genetically modified plant such as a genetically modified flower. Even when a culture of a genetically modified plant is propagated, a transformant can be obtained in a shorter period of time than before, and the necessary number of lines can be easily secured, thereby saving labor and cost. Examples of genetically modified plants include genetically modified flowers such as Torenia (Torenia fournieri Lind.), Chrysanthemum, rose, carnation, rice, soybean, wheat, and the like. By applying the method for producing a plant according to this embodiment, development for producing a more useful genetically modified plant can be performed while reducing time, cost, and labor.

トレニアは、インドシナ原産のアゼトウガラシ科の一年草である。トレニアは、草丈を小さく育てられる(例えば、最小7cm程度で開花)、挿し芽で簡単に維持、増殖できる、花が咲くまでの期間が短い、日長に関係なくプラントボックスのような湿度の高い栽培条件でも正常に開花する、2倍体(2n=18)でゲノムサイズが小さい(171Mbp=シロイヌナズナとほぼ同等)、遺伝子組換えの手法が確立されている等の特徴を有し、本実施形態に係る植物体の生産方法が好適に適用される。   Torenia is an annual plant of the Azalea pepper family native to Indochina. Torenia can be grown with a small plant height (for example, flowering at a minimum of about 7 cm), can be easily maintained and propagated by cuttings, has a short period of time until it blooms, and has high humidity like a plant box regardless of day length. This embodiment has features such as a diploid (2n = 18) that is normally flowered even under cultivation conditions, a small genome size (171 Mbp = almost equivalent to Arabidopsis thaliana), a genetic recombination technique has been established, and the like. The plant production method according to the above is suitably applied.

(本実施形態に係る形質転換体の具体例)
ここで、本実施形態に係る、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを含む形質転換体の具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えば、上記形質転換された植物体の他に、アグロバクテリウム、大腸菌、酵母、ウイルス等が挙げられる。
(Specific example of transformant according to this embodiment)
Here, according to the present embodiment, a polynucleotide encoding a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcription suppression factor The specific type of transformant containing a recombinant expression vector containing a chimeric gene having the above is not particularly limited. For example, in addition to the transformed plant body, Agrobacterium, E. coli, yeast And viruses.

(本実施形態に係る植物体の生産方法の利用の一例)
本実施形態に係る植物体の生産方法の利用分野、利用方法は特に限定されるものではないが、一例として、本実施形態に係る植物体の生産方法を行うためのキット、すなわち植物体の脱分化または再分化促進キット等が挙げられる。
(An example of utilization of the production method of the plant body concerning this embodiment)
The field of use and the method of using the plant production method according to the present embodiment are not particularly limited, but as an example, a kit for performing the plant production method according to the present embodiment, that is, removal of the plant body. Examples include differentiation or regeneration differentiation kits.

この植物体の脱分化または再分化促進キットの具体例としては、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを少なくとも含んでいればよい。上記組換え発現ベクタを植物細胞に導入するための試薬群を含んでいればより好ましい。上記試薬群としては、形質転換の種類に応じた酵素やバッファ等が挙げられる。その他、必要に応じてマイクロ遠心チューブ等の実験用素材を添付してもよい。   Specific examples of this plant dedifferentiation or redifferentiation promotion kit include a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and an arbitrary transcription factor converted into a transcriptional repression factor. It only needs to contain at least a recombinant expression vector containing a chimeric gene having a polynucleotide encoding a functional peptide. More preferably, it contains a reagent group for introducing the recombinant expression vector into plant cells. Examples of the reagent group include enzymes and buffers according to the type of transformation. In addition, if necessary, experimental materials such as microcentrifuge tubes may be attached.

(脱分化または再分化が促進された植物体の生産方法)
本発明者らは、MYB106タンパク質や種々の植物に保存されている同様の転写因子が、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子であることを明らかにし、本発明を完成させるに至った。したがって、そのような転写因子をコードする遺伝子を利用して、脱分化または再分化の促進が制御された植物体を生産する方法も本実施形態に含まれる。
(Method for producing plant body in which dedifferentiation or redifferentiation is promoted)
The present inventors have clarified that MYB106 protein and similar transcription factors conserved in various plants are transcription factors that promote transcription of genes that suppress dedifferentiation or redifferentiation, and completed the present invention. I came to let you. Therefore, a method for producing a plant body in which the promotion of dedifferentiation or redifferentiation is controlled using a gene encoding such a transcription factor is also included in this embodiment.

すなわち、本実施形態に係る脱分化または再分化の促進が制御された植物体の生産方法は、以下の(a)または(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子を用いるものである。
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列を含むタンパク質、
(b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列を含み、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する機能を有するタンパク質
That is, the method for producing a plant body in which the promotion of dedifferentiation or redifferentiation according to this embodiment uses a gene encoding a protein described in the following (a) or (b).
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(B) Transcription of a gene that includes the amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and suppresses dedifferentiation or redifferentiation Protein with the function of promoting

あるいは、本実施形態に係る脱分化または再分化の促進が制御された植物体の生産方法は、以下の(c)または(d)記載の遺伝子を用いるものである。
(c)配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子、
(d)配列番号2に示される塩基配列を含む遺伝子と相補的な塩基配列を含む遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子
Or the production method of the plant body by which promotion of dedifferentiation or redifferentiation which concerns on this embodiment uses the gene of the following (c) or (d) description.
(C) a gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame region,
(D) Transcription that promotes transcription of a gene that hybridizes under stringent conditions with a gene containing a base sequence complementary to the gene containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and suppresses dedifferentiation or redifferentiation Gene encoding factor

この植物体の生産方法は、脱分化または再分化を抑制する上記転写因子をコードする遺伝子の発現を抑制させるか、過剰発現させることにより可能となる。上記遺伝子の発現を抑制する方法としては、例えば、アンチセンス法、ジーンターゲッティング法、RNAi法、コサプレッション法、遺伝子破壊型タギング法等が挙げられる。また、上記遺伝子を過剰発現させる方法としては、例えば、適当なプロモータとその下流に配置された上記遺伝子とを含むベクタを構築し、植物に導入する方法等が挙げられる。   This plant production method can be achieved by suppressing or over-expressing the gene encoding the transcription factor that suppresses dedifferentiation or redifferentiation. Examples of the method for suppressing the expression of the gene include an antisense method, a gene targeting method, an RNAi method, a co-suppression method, and a gene disruption tagging method. Examples of a method for overexpressing the gene include a method of constructing a vector containing an appropriate promoter and the gene arranged downstream thereof and introducing the vector into a plant.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
本実施例においては、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモータと、ノパリン合成酵素遺伝子の転写終止領域との間に、転写抑制転換ペプチドのひとつである12アミノ酸ペプチドLDLDLELRLGFA(SRDX)(配列番号19)をコードするポリヌクレオチドをMYB106遺伝子の下流に結合したポリヌクレオチドを組み込んだ組換え発現ベクタを構築し、これをトレニアにアグロバクテリウム法を用いて導入することにより、トレニアを形質転換した。
[Example 1]
In this example, a polyenzyme encoding a 12 amino acid peptide LDLDLELLRLGFA (SRDX) (SEQ ID NO: 19), which is one of transcription repressor conversion peptides, between the cauliflower mosaic virus 35S promoter and the transcription termination region of the nopaline synthase gene. Torenia was transformed by constructing a recombinant expression vector incorporating a polynucleotide having a nucleotide linked downstream of the MYB106 gene and introducing it into Torenia using the Agrobacterium method.

<形質転換用ベクタ構築用ベクタの構築>
形質転換用ベクタ構築用ベクタであるp35SGを、図1に示すように、以下の工程(1)〜(4)の通りに構築した。
<Construction of vector for transformation vector construction>
As shown in FIG. 1, p35SG, which is a vector construction vector for transformation, was constructed as shown in the following steps (1) to (4).

(1)インビトロジェン社製pENTRベクタ上のattL1、attL2のそれぞれの領域をプライマattL1−F(配列番号138)、attL1−R(配列番号139)、attL2−F(配列番号140)、attL2−R(配列番号141)を用いてPCRにて増幅した。得られたattL1断片を制限酵素HindIII、attL2断片をEcoRIで消化し、精製した。PCR反応の条件は、変性反応94℃1分、アニール反応47℃2分、伸長反応74℃1分を1サイクルとして、25サイクル行った。以下すべてのPCR反応は同じ条件で行った。   (1) The regions of attL1 and attL2 on the pENTR vector manufactured by Invitrogen Corporation are designated as primers attL1-F (SEQ ID NO: 138), attL1-R (SEQ ID NO: 139), attL2-F (SEQ ID NO: 140), attL2-R ( Amplified by PCR using SEQ ID NO: 141). The obtained attL1 fragment was digested with restriction enzymes HindIII and attL2 fragment with EcoRI and purified. The PCR reaction conditions were 25 cycles, with a denaturation reaction at 94 ° C. for 1 minute, an annealing reaction at 47 ° C. for 2 minutes, and an extension reaction at 74 ° C. for 1 minute. All subsequent PCR reactions were carried out under the same conditions.

(2)クローンテック社製(Clontech社、USA)のプラスミドpBI221を制限酵素XbaIとSacIで切断した後、アガロースゲル電気泳動でGUS遺伝子を除き、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモータ(以下、「CaMV35S」と称する場合がある)とノパリン合成酵素遺伝子の転写終止領域(以下、「Nos−ter」と称する場合がある)を含む35S−Nosプラスミド断片DNAを得た。   (2) After cleaving the plasmid pBI221 made by Clontech (Clontech, USA) with restriction enzymes XbaI and SacI, the GUS gene was removed by agarose gel electrophoresis, and the cauliflower mosaic virus 35S promoter (hereinafter referred to as “CaMV35S”). A 35S-Nos plasmid fragment DNA containing a nopaline synthase gene transcription termination region (hereinafter sometimes referred to as “Nos-ter”).

(3)以下の配列番号142、143の配列を有するDNA断片を合成し、90℃で2分間加熱した後、60℃で1時間加熱し、その後室温(25℃)で2時間静置してアニーリングさせ2本鎖を形成させた。これを上記35S−Nosプラスミド断片DNAのXbal−SacI領域にライゲーションし、p35S−Nosプラスミドを完成させた。配列番号142、143の配列を有するDNA断片には、5’末端にBamHI制限酵素部位、翻訳効率を高めるタバコモザイクウイルス由来のomega配列、および制限酵素部位SmaI、SalI、SstIがこの順に含まれる。
5'-ctagaggatccacaattaccaacaacaacaaacaacaaacaacattacaattacagatcccgggggtaccgtcgacgagctc-3'(配列番号142)
5'-cgtcgacggtacccccgggatctgtaattgtaatgttgtttgttgtttgttgttgttggtaattgtggatcct-3'(配列番号143)
(3) DNA fragments having the sequences of SEQ ID NOS: 142 and 143 below were synthesized, heated at 90 ° C. for 2 minutes, then heated at 60 ° C. for 1 hour, and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 2 hours. Annealing was performed to form a double strand. This was ligated to the Xbal-SacI region of the 35S-Nos plasmid fragment DNA to complete the p35S-Nos plasmid. The DNA fragments having the sequences of SEQ ID NOS: 142 and 143 include a BamHI restriction enzyme site at the 5 ′ end, an omega sequence derived from tobacco mosaic virus that enhances translation efficiency, and restriction enzyme sites SmaI, SalI, and SstI in this order.
5'-ctagaggatccacaattaccaacaacaacaaacaacaaacaacattacaattacagatcccgggggtaccgtcgacgagctc-3 '(SEQ ID NO: 142)
5'-cgtcgacggtacccccgggatctgtaattgtaatgttgtttgttgtttgttgttgttggtaattgtggatcct-3 '(SEQ ID NO: 143)

(4)このp35S−Nosプラスミドを制限酵素HindIIIで消化し、上記attL1断片を挿入した。さらにこれをEcoRIで消化し、attL2断片を挿入して、 ベクタp35SGを完成させた。   (4) The p35S-Nos plasmid was digested with the restriction enzyme HindIII, and the attL1 fragment was inserted. This was further digested with EcoRI and the attL2 fragment was inserted to complete the vector p35SG.

<転写抑制転換ペプチドをコードするポリヌクレオチドを組み込んだ構築用ベクタの構築>
転写抑制転換ペプチドをコードするポリヌクレオチドを組み込んだ構築用ベクタであるp35SSRDXGを、図2に示すように、以下の工程(1)〜(2)の通りに構築した。
<Construction of a vector for construction incorporating a polynucleotide encoding a transcription repressing conversion peptide>
As shown in FIG. 2, p35SSRDXG, a construction vector incorporating a polynucleotide encoding a transcription repressing conversion peptide, was constructed as shown in the following steps (1) to (2).

(1)12アミノ酸転写抑制転換ペプチドLDLDLELRLGFA(SRDX)をコードし、3’末端に終止コドンTAAを持つように設計した、以下の配列を有するDNAをそれぞれ合成し、70℃で10分加温した後、自然冷却によりアニールさせて2本鎖DNAとした。
5'-gggcttgatctggatctagaactccgtttgggtttcgcttaag-3'(配列番号144)
5'-tcgacttaagcgaaacccaaacggagttctagatccagatcaagccc-3'(配列番号145)
(2)p35SGを制限酵素SmaI、SalIで消化し、この領域に上記のSRDXをコードする2本鎖DNAを挿入して、p35SSRDXGを構築した。
(1) DNAs encoding the 12 amino acid transcription repressor conversion peptide LDLDLELLRLGFA (SRDX) and designed to have a stop codon TAA at the 3 ′ end, each having the following sequence were synthesized and heated at 70 ° C. for 10 minutes. Thereafter, it was annealed by natural cooling to obtain double-stranded DNA.
5'-gggcttgatctggatctagaactccgtttgggtttcgcttaag-3 '(SEQ ID NO: 144)
5'-tcgacttaagcgaaacccaaacggagttctagatccagatcaagccc-3 '(SEQ ID NO: 145)
(2) p35SG was digested with restriction enzymes SmaI and SalI, and double-stranded DNA encoding the above SRDX was inserted into this region to construct p35SSRDXG.

<形質転換用ベクタの構築>
構築用ベクタのatt部位で挟まれたDNA断片と組換えるための、2つのatt部位を有する植物形質転換用ベクタであるpBCKHを、図3に示すように、以下の工程(1)〜(3)の通りに構築した。
<Construction of vector for transformation>
As shown in FIG. 3, pBCCK, which is a plant transformation vector having two att sites for recombination with a DNA fragment sandwiched between att sites of the construction vector, is transformed into the following steps (1) to (3 ).

(1)米国ミシガン州立大学より譲渡されたpBIG(Becker, D. Nucleic Acids Res. 18:203, 1990)を制限酵素HindIII、EcoRIで消化し、GUS、Nos領域を電気泳動で除いた。   (1) pBIG (Becker, D. Nucleic Acids Res. 18: 203, 1990) assigned by Michigan State University, USA was digested with restriction enzymes HindIII and EcoRI, and the GUS and Nos regions were removed by electrophoresis.

(2)インビトロジェン社から購入したGateway(登録商標)ベクタコンバージョンシステムのFragmentAをプラスミドpBluscriptのEcoRVサイトに挿入した。これをHindIII−EcoRIで消化し、FragmentA断片を回収した。   (2) Fragment A of Gateway (trademark) vector conversion system purchased from Invitrogen was inserted into the EcoRV site of plasmid pBluescript. This was digested with HindIII-EcoRI and the Fragment A fragment was recovered.

(3)回収したFragmentA断片を上記のpBIGプラスミド断片とライゲーションを行い、pBCKHを構築した。これらは大腸菌DB3.1(インビトロジェン社)でのみ増殖可能で、クロラムフェニコール耐性、カナマイシン耐性である。   (3) The recovered Fragment A fragment was ligated with the above pBIG plasmid fragment to construct pBCKH. These can grow only in E. coli DB3.1 (Invitrogen) and are resistant to chloramphenicol and kanamycin.

<構築用ベクタへのMYB106遺伝子の組み込み>
上記構築用ベクタp35SSRDXGにシロイヌナズナ由来の転写因子MYB106タンパク質をコードする遺伝子を以下の工程(1)〜(3)の通りに組み込んだ。
<Incorporation of MYB106 gene into construction vector>
A gene encoding the transcription factor MYB106 protein derived from Arabidopsis thaliana was incorporated into the construction vector p35SSRDXG as described in the following steps (1) to (3).

(1)シロイヌナズナ葉から調製したmRNAを用いて作成したcDNAライブラリから、以下のプライマを用いて、終止コドンを除くシロイヌナズナMYB106遺伝子のコード領域のみを含むDNA断片をPCRにて増幅した。
プライマ1 5'-GATGGGCAGATCGCCATGTTGTGATAAGGC-3'(配列番号136)
プライマ2 5'-GAACATCGTCGCGGAATCGGACGGTGAAGA-3'(配列番号137)
MYB106遺伝子のcDNAおよびコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号2および1に示す。
(1) From a cDNA library prepared using mRNA prepared from Arabidopsis leaves, a DNA fragment containing only the coding region of Arabidopsis MYB106 gene excluding the stop codon was amplified by PCR using the following primers.
Primer 1 5'-GATGGGCAGATCGCCATGTTGTGATAAGGC-3 '(SEQ ID NO: 136)
Primer 2 5'-GAACATCGTCGCGGAATCGGACGGTGAAGA-3 '(SEQ ID NO: 137)
The cDNA and encoding amino acid sequence of the MYB106 gene are shown in SEQ ID NOs: 2 and 1, respectively.

(2)得られたMYB106コード領域のDNA断片を、図2に示すように、予め制限酵素SmaIで消化しておいた構築用ベクタp35SSRDXGのSmaI部位にライゲーションした。   (2) As shown in FIG. 2, the obtained DNA fragment of the MYB106 coding region was ligated to the SmaI site of the construction vector p35SSRDXG previously digested with the restriction enzyme SmaI.

(3)このプラスミドで大腸菌を形質転換し、プラスミドを調製して、塩基配列を決定し、順方向に挿入されたクローンを単離し、SRDXとのキメラ遺伝子となったものを得た。   (3) Escherichia coli was transformed with this plasmid, the plasmid was prepared, the nucleotide sequence was determined, and the clone inserted in the forward direction was isolated to obtain a chimeric gene with SRDX.

<組換え発現ベクタの構築>
上記構築用ベクタ上にあるCaMV35Sプロモータ、キメラ遺伝子、Nos−ter等を含むDNA断片を、植物形質転換用ベクタpBCKHに組換えることにより、植物を宿主とする発現ベクタを構築した。組換え反応はインビトロジェン社のGateway(登録商標)LR clonase(登録商標)を用いて以下の工程(1)〜(3)の通りに行った。
<Construction of recombinant expression vector>
An expression vector using a plant as a host was constructed by recombining a DNA fragment containing the CaMV35S promoter, chimeric gene, Nos-ter and the like on the construction vector with the plant transformation vector pBCKH. The recombination reaction was performed according to the following steps (1) to (3) using Gateway (registered trademark) LR clone (registered trademark) manufactured by Invitrogen.

(1)まず、p35SSRDXG 1.5μL(約300ng)とpBCKH 4.0μL(約600ng)に5倍希釈したLR buffer 4.0μLとTE緩衝液(10mM TrisCl pH7.0、1mM EDTA)5.5μLを加えた。   (1) First, p35SSRDXG 1.5 μL (about 300 ng) and pBCKH 4.0 μL (about 600 ng) 5-fold diluted LR buffer 4.0 μL and TE buffer (10 mM TrisCl pH 7.0, 1 mM EDTA) 5.5 μL added.

(2)この溶液にLR clonase 4.0μLを加えて25℃で60分間インキュベートした。続いて、proteinaseK 2μLを加えて37℃で10分間インキュベートした。   (2) 4.0 μL of LR clonease was added to this solution and incubated at 25 ° C. for 60 minutes. Subsequently, 2 μL of proteinase K was added and incubated at 37 ° C. for 10 minutes.

(3)その後、この溶液1〜2μLを大腸菌(DH5α等)に形質転換し、カナマイシンで選択した。
(3) Thereafter, 1-2 μL of this solution was transformed into E. coli (DH5α, etc.) and selected with kanamycin.

<組換え発現ベクタにより形質転換した植物体の生産>
アグロバクテリウム法により、MYB106−SRDX遺伝子を用いて、トレニアの葉片800枚の形質転換を行い、不定芽形成時期と不定芽数とを調査した。
<Production of plant transformed with recombinant expression vector>
By the Agrobacterium method, 800 pieces of Torenia leaf pieces were transformed using the MYB106-SRDX gene, and the time of adventitious bud formation and the number of adventitious buds were investigated.

以下の工程(1)〜(3)に示すように、上記キメラ遺伝子を含むDNA断片をpBCKHに組み込んだプラスミドであるpBCKH−MYB106−SRDXで、トレニアの形質転換を行い、形質転換植物体を生産した。トレニア植物の形質転換は、Aida R, Shibata M (1995) Agrobacterium-mediated transformation of torenia (Torenia fournieri). Breed Sci 45: 71−74; Aida R, Kishimoto, Tanaka Y, Shibata M (2000) Modification of flower color in torenia (Torenia fournieri Lind) by genetic transformation. Plant Sci 153: 33−42に従った。   As shown in the following steps (1) to (3), transformation of torenia is performed with pBCHK-MYB106-SRDX, which is a plasmid in which the DNA fragment containing the chimeric gene is incorporated into pBCCKH, to produce transformed plants. did. Torenia plants are transformed by Aida R, Shibata M (1995) Agrobacterium-mediated transformation of torenia (Torenia fournieri). Breed Sci 45: 71-74; Aida R, Kishimoto, Tanaka Y, Shibata M (2000) Modification of flower color in torenia (Torenia fournieri Lind) by genetic transformation. Plant Sci 153: 33-42.

(1)まず得られたプラスミド、pBCKH−MYB106−SRDXを、土壌細菌((Agrobacterium tumefaciens strain EHA105株)にエレクトロポレーション法で導入した。導入した菌を抗生物質(カナマイシン(Km)50μg/mL)を含む液体LB培地で1晩培養した。次いで、培養液をLB培地プレートにまき、25℃で3〜5日程度置いた。これを滅菌水に懸濁し、3mm角程度に切った葉片を浸した後、共存培地(表2)においた。1週間後、葉片をハイグロマイシン選抜培地(表3)に移し、以降2週間ごとに新しい選抜培地に移した。   (1) First, the obtained plasmid, pBCKH-MYB106-SRDX, was introduced into soil bacteria ((Agrobacterium tumefaciens strain EHA105) by electroporation. The introduced bacteria were antibiotics (kanamycin (Km) 50 μg / mL). Then, the culture was spread on an LB medium plate and placed for about 3 to 5 days at 25 ° C. This was suspended in sterilized water, and a piece of leaf cut into about 3 mm square was soaked. After 1 week, the leaf pieces were transferred to a hygromycin selection medium (Table 3), and then transferred to a new selection medium every two weeks thereafter.

MYB106−SRDX遺伝子の導入により、40日で不定芽を形成し始め、60日で100程度のシュートが得られた。図4は、感染(遺伝子導入)後の日数(日)とシュート出現カルス数との関係を示すグラフである。   With the introduction of the MYB106-SRDX gene, adventitious buds started to form on the 40th day, and about 100 shoots were obtained on the 60th day. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of days (days) after infection (gene transfer) and the number of callus appearance callus.

[比較例1〜3]
MYB106−SRDX遺伝子の代わりに対照遺伝子としてAt5g58900−SRDX(比較例1:配列番号146、配列番号149のアミノ酸配列に対応)、At3g61120−SRDX遺伝子(比較例2:配列番号147、配列番号150のアミノ酸配列に対応)、At5g03680−ox遺伝子(比較例3:配列番号148、配列番号151のアミノ酸配列に対応)を用いた以外は、実施例1と同様にしてトレニアの葉片各800枚の形質転換を行い、不定芽形成時期と不定芽数とを比較した。結果を図4に示す。
[Comparative Examples 1-3]
At5g58900-SRDX (Comparative Example 1: corresponding to amino acid sequence of SEQ ID NO: 146, SEQ ID NO: 149), At3g61120-SRDX gene (Comparative Example 2: amino acid of SEQ ID NO: 147, SEQ ID NO: 150) as a control gene instead of MYB106-SRDX gene ), And the At5g03680-ox gene (Comparative Example 3: corresponding to the amino acid sequences of SEQ ID NO: 148 and SEQ ID NO: 151). The time of adventitious bud formation and the number of adventitious buds were compared. The results are shown in FIG.

図4に示すように、遺伝子対照遺伝子では60日目で不定芽を形成し始めた。また、100日経過時でも50以下の不定芽形成にとどまった。   As shown in FIG. 4, the gene control gene started to form adventitious buds on the 60th day. In addition, the formation of adventitious buds was 50 or less even after 100 days.

このように、実施例1のようにMYB106−SRDX遺伝子を導入したものでは、比較例1〜3の対照遺伝子を導入したものに比べて、脱分化または再分化が促進され、それにより早期にかつ多数の形質転換不定芽が得られたと考えられる。すなわち、標的遺伝子の働きを抑制するSRDX配列を付加していないMYB106遺伝子は、本来、脱分化または再分化を抑制する働きを有していると推測された。また、MYB106遺伝子にSRDX配列を付加してその機能を抑制することにより、不定芽形成の効率を大幅に向上することができた。MYB106遺伝子の制御により、培養と形質転換の効率が大幅に向上する可能性が高く、ダイズやコムギ等の形質転換効率が非常に低い作物に適用することにより、商業的にも大きな価値を生み出す可能性がある。   Thus, as in Example 1, in which the MYB106-SRDX gene was introduced, dedifferentiation or re-differentiation was promoted compared to those in which the control gene of Comparative Examples 1 to 3 was introduced, thereby leading to early and It is thought that many transformed adventitious buds were obtained. That is, it was speculated that the MYB106 gene not added with the SRDX sequence that suppresses the function of the target gene originally has a function of suppressing dedifferentiation or redifferentiation. Moreover, by adding the SRDX sequence to the MYB106 gene and suppressing its function, the efficiency of adventitious bud formation could be greatly improved. By controlling the MYB106 gene, it is highly likely that the efficiency of cultivation and transformation will be greatly improved. By applying it to crops with very low transformation efficiency, such as soybeans and wheat, it is possible to generate great commercial value. There is sex.

Claims (21)

脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させることにより、植物体の脱分化または再分化を促進することを特徴とする植物体の生産方法。   By producing in the plant a chimeric protein that fuses a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor. A method for producing a plant, characterized by promoting dedifferentiation or redifferentiation of the body. 請求項1に記載の植物体の生産方法であって、
前記転写因子が、以下の(a)のタンパク質であることを特徴とする植物体の生産方法。
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するタンパク
A method for producing a plant according to claim 1,
The plant production method, wherein the transcription factor is the following protein (a ) :
(A) protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1
請求項1に記載の植物体の生産方法であって、
前記転写因子が、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有し、かつ、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する機能を有するタンパク質であることを特徴とする植物体の生産方法。
A method for producing a plant according to claim 1,
The transcription factor is a protein having 90% or more identity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and a function of promoting transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation. A plant production method characterized by the above.
請求項1に記載の植物体の生産方法であって、
前記転写因子をコードする遺伝子として、以下の(c)または(d)の遺伝子が用いられることを特徴とする植物体の生産方法。
(c)配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子
(d)配列番号2に示される塩基配列を含む遺伝子と相補的な塩基配列を含む遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子
A method for producing a plant according to claim 1,
The following gene (c) or (d) is used as a gene encoding the transcription factor:
(C) A gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame region (d) Hybridizing under stringent conditions with a gene containing a base sequence complementary to the gene containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 And a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、以下の式(1)〜(4)のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
(1)X1−Leu−Asp−Leu−X2−Leu−X3
(ここで、式(1)中、X1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、X2はAsnまたはGluを示し、X3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(2)Y1−Phe−Asp−Leu−Asn−Y2−Y3
(ここで、式(2)中、Y1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、Y2はPheまたはIleを示し、Y3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(3)Z1−Asp−Leu−Z2−Leu−Arg−Leu−Z3
(ここで、式(3)中、Z1はLeu、Asp−LeuまたはLeu−Asp−Leuを示し、Z2はGlu、GlnまたはAspを示し、Z3は0〜10個のアミノ酸残基を示す。)
(4)Asp−Leu−Z4−Leu−Arg−Leu
(ここで、式(4)中、Z4はGlu、GlnまたはAspを示す。)
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any of the following formulas (1) to (4).
(1) X1-Leu-Asp-Leu-X2-Leu-X3
(Here, in Formula (1), X1 represents 0 to 10 amino acid residues, X2 represents Asn or Glu, and X3 represents at least 6 amino acid residues.)
(2) Y1-Phe-Asp-Leu-Asn-Y2-Y3
(Here, in Formula (2), Y1 represents 0 to 10 amino acid residues, Y2 represents Phe or Ile, and Y3 represents at least 6 amino acid residues.)
(3) Z1-Asp-Leu-Z2-Leu-Arg-Leu-Z3
(Here, in Formula (3), Z1 represents Leu, Asp-Leu or Leu-Asp-Leu, Z2 represents Glu, Gln or Asp, and Z3 represents 0 to 10 amino acid residues.)
(4) Asp-Leu-Z4-Leu-Arg-Leu
(Here, in formula (4), Z4 represents Glu, Gln or Asp.)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、配列番号3〜19のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 3 to 19.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、以下の(e)または(f)のペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
(e)配列番号20または21に示されるアミノ酸配列を有するペプチド
(f)配列番号20または21に示されるアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有するペプチド
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant, wherein the functional peptide is the following peptide (e) or (f):
(E) SEQ ID NO: 20 or a peptide having an amino acid sequence shown in 21 (f) for the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21 peptides having at least 90% identity
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、以下の式(5)で表されるアミノ酸配列を有するペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
(5)α1−Leu−β1−Leu−γ1−Leu
(ここで、式(5)中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、SerまたはHisを示し、γ1は、Arg、Gln、Asn、Thr、Ser、His、LysまたはAspを示す。)
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by the following formula (5).
(5) α1-Leu-β1-Leu-γ1-Leu
(In the formula (5), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, and γ1 represents , Arg, Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp.)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、以下の式(6)〜(8)のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
(6)α1−Leu−β1−Leu−γ2−Leu
(7)α1−Leu−β2−Leu−Arg−Leu
(8)α2−Leu−β1−Leu−Arg−Leu
(ここで、各式(6)〜(8)中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、α2は、Asn、Glu、Gln、ThrまたはSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、SerまたはHisを示し、β2は、Asn、Arg、Thr、SerまたはHisを示し、γ2は、Gln、Asn、Thr、Ser、His、LysまたはAspを示す。)
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any of the following formulas (6) to (8).
(6) α1-Leu-β1-Leu-γ2-Leu
(7) α1-Leu-β2-Leu-Arg-Leu
(8) α2-Leu-β1-Leu-Arg-Leu
(Here, in each formula (6)-(8), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, α2 represents Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, and β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, β2 represents Asn, Arg, Thr, Ser or His, γ2 represents Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp Show.)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、配列番号22〜37、133、59、60のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant body, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 22 to 37, 133, 59, and 60.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記機能性ペプチドが、配列番号38または39に示されるアミノ酸配列を有するペプチドであることを特徴とする植物体の生産方法。
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4,
The method for producing a plant, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 or 39.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の植物体の生産方法であって、
前記転写因子をコードする遺伝子と前記機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを、植物細胞に導入する形質転換工程を含むことを特徴とする植物体の生産方法。
A method for producing a plant according to any one of claims 1 to 11,
A plant production method comprising a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing a chimeric gene having a gene encoding the transcription factor and a polynucleotide encoding the functional peptide into a plant cell. .
請求項12に記載の植物体の生産方法であって、
さらに、前記組換え発現ベクタを構築する発現ベクタ構築工程を含むことを特徴とする植物体の生産方法。
A method for producing a plant according to claim 12,
Furthermore, the production method of the plant body characterized by including the expression vector construction process which constructs | assembles the said recombinant expression vector.
請求項1〜13のいずれか1項に記載の植物体の生産方法により生産された、脱分化または再分化が促進されるように改変されたことを特徴とする植物体。   A plant produced by the method for producing a plant according to any one of claims 1 to 13, and modified so as to promote dedifferentiation or redifferentiation. 脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたことを特徴とするキメラタンパク質。   A chimeric protein comprising a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a functional peptide that converts an arbitrary transcription factor into a transcriptional repression factor. 脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有することを特徴とするキメラ遺伝子。   A chimera comprising a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor gene. 脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする部分と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードする部分とを含むことを特徴とするDNA。   A DNA comprising a portion encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a portion encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor. 脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含むことを特徴とする組換え発現ベクタ。   Including a chimeric gene having a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor A featured recombinant expression vector. 脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを含むことを特徴とする形質転換体。   Recombination including a chimeric gene having a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor A transformant comprising an expression vector. 請求項19に記載の形質転換体であって、
前記形質転換体が植物体であることを特徴とする形質転換体。
The transformant according to claim 19,
A transformant, wherein the transformant is a plant.
植物体の生産を行うためのキットであって、
脱分化または再分化を抑制する遺伝子の転写を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとを有するキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクタを含むことを特徴とするキット。
A kit for producing a plant body,
Recombination including a chimeric gene having a gene encoding a transcription factor that promotes transcription of a gene that suppresses dedifferentiation or redifferentiation, and a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repression factor A kit comprising an expression vector.
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